Анализ технических требований, характеристика материала детали

      3.2 Класс точности масс соответствует классу точности отливки – 6.

      3.3 Степень коробления зависит от соответствия габаритных размеров (меньшего к большему).

36,5/49 > 0,20 => степень коробления 4

      3.4 Ряд припусков на механическую обработку выбирается в зависимости от способа литья, от габаритных размеров – 2.

      3.5 Допуски на размеры, получающиеся при механической обработке, показаны в таблице 3.1

      3.6 Предельные отклонения коробления –  + 0,1мм.

Таблица 3.1 – Допуски на размеры.

      3.7 Предельные отклонения массы в %  - 5%.

      3.8 Основные припуски на механическую обработку (на сторону) показаны в таблице 3.2.

      На величину общего припуска влияют: масштабы производства, размеры и  конструктивные формы детали, материал, вид заготовки, точность и качество поверхностей детали и др.

Таблица 3.2 – Припуски на обработку.

      3.9 Дополнительный припуск – 0,1 на поверхность l=3, т.к. к этой поверхности предъявляются особые требования.

      3.10 Расчёт размеров заготовки по формулам:

dзаг = dдет + 2h                                                          (3.1)                              

Dзаг = Dдет – 2h                                                         (3.2)                             

Lзаг = L + 2h                                                             (3.3)                            

     По формулам 3.1, 3.2 и 3.3 вычисляются размеры, в зависимости от того, какими размерами они являются (длинa L, вал d, или отверстие D):

dзаг = 16 + 2*1,1 = 18,2 мм

Dзаг = 12 – 2*1,4 = 9,2 мм

Lзаг = 3 + 1,0 + 0,1= 4,1 мм – в этом расчёте припуск не умножается на 2, т.к. поверхность обрабатывается с одной стороны, но к размеру ещё прибавляется дополнительный припуск

Lзаг = 16 + 1,1 = 17,1 мм

Lзаг = 36,5 + 2*1,2 = 38,9 мм

Lзаг = 16 + 2*1,1 = 18,2 мм

      3.11 Расчёт объёма и массы удаляемого материала по формулам:

V = π/4 *(d1-d2) L                                                    (3.4)                        

V = π/4 *d L                                                           (3.5)                              

      По формулам 3.4, 3.5 рассчитываются объём снимаемых слоёв материала:

V1 = (3,14/4) *2,22 *11,88 = 43,14 мм2

V2 = 0,785 *2,82 *38,9 = 239,41 мм2

V3 = 0,785 *2,82 *7 = 43,08 мм2

V4 = ½ 26*16*1,0 = 346, 67 мм2

V5 = 0,785 *18,22 *2,2 = 472,05 мм2

V6  = 3,14*52*8+3,14*3,752*2 = 615,3 мм2

V7 = 0,785 *20,82 *1,2 = 307,5 мм2

       Объёмы снимаемых слоёв металла и детали показаны на рисунке 3.1 (см. далее)

V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 = 1367,67 мм3 = 1,368 см3 – общий объём удаляемого металла в процессе обработки

      Масса удаляемого металла равна его объёму, умноженному на плотность:

Муд м = V х γ,                                                            (3.6)                              

где γ – плотность металла

      По формуле 3.6 находится его массу: Муд м = 1,368 * 7,83 = 0,011 кг

Рисунок 3.1 – Объёмы снимаемых слоёв металла

       3.12 Коэффициент использования материала.

Ким = Мдет/ (Мзаг+Мотх) > 0,75,                                            (3.7)                      

где Мдет – масса детали, кг

Мотх – масса отходов, кг

Мзаг – масса заготовки, кг

Мотх= Мзаг 15% /100,

где Мзаг – масса заготовки, кг

15% - процент отходов для отливки

     Масса заготовки равна массе детали, сложенной с массой удаляемого металла:

Мзаг = Мдет + Муд м = 0,045 + 0,011 = 0,056 кг

Масса детали 0,045 кг

Масса отходов находится по формуле 3.8:

Мотх = Мзаг 15% /100                                                   (3.8)

Мотх = 0,056*15/100 = 0,008 кг

Итак, коэффициент использования материала находится по формуле 3.7:

Ким = 45/(0,056+0,008) = 0,75

      Вывод: заготовка детали отливка технологична и экономична, т.к. коэффициент использования материала = 0,75

       4 Обоснование проектируемого варианта техпроцесса механической обработки

       Разработка технологического процесса должна быть обоснована на использовании научно-технических достижений во всех отраслях промышленности и направлена на повышении технического уровня производства, качества продукции и производительности труда.

Маршрут обработки прежде всего должен обеспечить заданную точность, качество обработки, размеры, необходимые технологические требования, указанные на чертеже.

       При разработке технологического процесса руководствуются следующими принципами:

- в первую очередь обрабатывают те поверхности, которые являются базовыми при дальнейшей обработке (d16 и d18);

- после этого обрабатывают поверхности с наибольшими припусками (торцы заготовки и отверстие D12);

- далее выполняют обработку поверхностей, снятие металла с которых в наименьшей степени влияет на жёсткость заготовки (канавки, фаски, резьба);

- в начало техпроцесса следует относить те операции, на которых можно ожидать появление брака из-за скрытых дефектов металла;

- поверхности, обработка которых связана с точностью и допусками относительно расположения поверхностей (биение, перпендикулярность), изготавливают при одной установке;

- совмещение черновой и чистовой обработок в одной операции нежелательно – такое совмещение возможно при обработке жёстких заготовок с небольшими припусками.

      Итак, что базовые поверхности d 16 и d 18 (наружные цилиндрические поверхности) обрабатываются в начале техпроцесса; отделочные операции выносятся к концу обработки (развёртывание D 12Н9).

      Обработка начинается с фрезерования литника (который остаётся после получения заготовки). Затем обрабатываются наружные цилиндрические поверхности (базы) и внутренняя цилиндрическая поверхность (зенкерование  отверстия, полученного литьём) – черновая обработка.

      После этого сверлятся 2 отверстия D 6,5 с той целью, чтобы потом с помощью этих отверстий закрепить заготовку в приспособление при фрезеровании. Далее производится точение канавок, нарезание резьбы, фрезерование боковых поверхностей. Затем производится сверление и растачивание ступенчатого отверстия (заготовка закрепляется за обработанные торцы), чистовая обработка отверстия D 12Н9, сверление 2 отверстий D 1,2.

      5 Выбор и обоснование технологических баз, оборудования и технологической оснастки (приспособлений, режущих и измерительных инструментов)

      Базовые поверхности должны быть обработаны в начале процесса.. При выборе технологических баз следует стремиться к соблюдению основных принципов базирования – совмещения и постоянства баз.

За базовые поверхности приняты наружные цилиндрические поверхности d16 и d18, т.к. они обеспечивают точность обработки деталей и выполнение технологических требований чертежа (биение d14,3h8 относительно d18f7 не более 0,04 и неперпендикулярность торца относительно d18f7 не более 0,1). Они также обеспечивают отсутствие недопустимых деформаций детали, простоту конструкции станочных приспособлений с удобной установкой, креплением и снятием обрабатываемой детали.

      Прежде всего, эти базовые поверхности служат для установки и закрепления заготовки при токарной обработке.

      При выборе станочного оборудования необходимо учитывать: характер производства (в данном случае - среднесерийное); вид обработки (токарные, фрезерные, сверлильные операции); соответствие станка размерам детали (деталь малогабаритная). Также на выбор влияют мощность станка; удобство управления и обслуживания; кинематические данные станка (подачи, частота вращения и т.д.).

      Для фрезерных операций (фрезерование литника и обработка плоских поверхностей) выбирается фрезерный станок ФУ-676П. Деталь имеет малые габаритные размеры (49х36,5), небольшие припуски, на станке можно получить необходимую точность, качество поверхности, станок обладает необходимыми технологическими возможностями.

      Для токарных операций выбирается токарный станок 1К62. Он удобен и прост в обслуживании и управлении, кинематические данные станка позволяют обработать деталь с необходимыми режимами резания (подача, частота вращения). С помощью токарного приспособления можно расширить его технологические возможности (сверление и растачивание D 10; D 7,5).

Для сверлильных операций  выбирается вертикально-сверлильный станок 2Н106П. Этот станок позволяет обработать отверстия нужных размеров, точности и качества поверхности, т. к.  он обладает необходимыми технологическими возможностями.

       Для нарезания резьбы в среднесерийном производстве нецелесообразно применять токарные станки, поэтому для резьбонарезания выбирается резьбофрезерный станок 5991.

       Необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда.

      При первых токарных операциях применяется приспособление – 2х кулачковый патрон. Но, после того, как нарезается резьба М16х1 приходится использовать 3х кулачковый патрон и кольцо резьбовое зажимное (во избежание повреждения резьбы).

     В одной из токарных операций применяется специальное токарное приспособление (в связи с невозможностью обработки в универсальном приспособлении).

      При фрезеровании и сверлении используются специальные приспособления (исходя из конструкции деталей и типа производства). Т.к. деталь корпус несимметричная относительно сложной конструкции, то применяются сверлильные кондукторы и фрезерные приспособления. Они сокращают трудоёмкость обработки заготовок за счёт резкого сокращения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление. Повышают точность и качество обработки.