Разработать технологию изготовления детали "Вал"

1. Операции 15…30 токарные. В базовом технологическом процессе эта операция выполняется на токарно-винторезном станке модели 1К62, который предназначен для единичного и мелкосерийного типа производств. Так как деталь выполняется в условиях среднесерийного производсва целесообразно заменить  на станок с ЧПУ 16К30Ф3.05.
2. Базовый технологический процесс имеет излишнее количество операций, что приводит к дополнительным погрешностям при переустановах. Применение станка 16К30Ф3.05 позволит нам объединить токарные операции, а значит уменьшить количество переустановов детали, что приведёт к уменьшению погрешностей при обработке.

 

Предлагаемый технологический  процесс обработки детали "вал"

№	Наименование  операции	Модель оборудования	Содержание операции
005	Отрезная	Отрезной круглопильный 8Б66	Установить  деталь на столе станка, закрепить  и снять после обработки. Отрезать заготовку в размер.
010	Термическая		Термообработать по технологии ОГмет.
012	Токарно- винторезная	Токарный станок 1К62	Установить заготовку. Подрезать торец 1. Центровать торец заготовки 1. Переустановить заготовку. Подрезать торец 2 в размер. Центровать торец заготовки 2.
015	Токарная с  ЧПУ	Токарный станок 16К30Ф3.05	Установить  заготовку в 3-х кулачковый патрон. Выполнить черновое точение заготовки до поверхности 5. Точить поверхность 8. Точить поверхность 8. Точить фаску 9. Точить поверхность 6. Переустановить. Точить поверхность 5. Точить поверхность 4 и 13. Точить поверхность 4 и 13. Точить поверхность 4 и 13. Точить поверхность 3 под конус 1:50. Точить канавку 12.
020	Радиально - сверлильная	Радиально - сверлильный 2Н55	Установить  деталь в кондукторе, закрепить, снять  после обработки. Сверлить отверстие 11. Сверлить отверстие 10. Рассверлить отверстие 10 с образованием фасок. Нарезать резьбу в отверстии 10.Сверлить отверстие 5мм.
025	Шлицефрезерная	Шлицефрезерный  станок 5350Б	Установить  деталь, выверить, закрепить и снять  после обработки. Фрезеровать шлицы.
030	Термическая		Термообработать по технологии ОГмет.
035	Кругло- шлифовальная	Кругло- шлифовальный станок ЗБ161	Установить  деталь в центрах, надеть хомут, выверить, закрепить и снять после обработки. Шлифовать поверхность 8. Переустановить деталь, выверить, закрепить и снять после обработки. Шлифовать поверхность 4 и13. Шлифовать поверхность 4 Шлифовать поверхность 12.
040	Кругло- шлифовальная	Кругло- шлифовальный станок ЗБ161	Установить  деталь в центрах, надеть хомут, выверить, закрепить и снять после обработки. Шлифовать поверхность 3.
045	Шлицешлифовальная	Шлицешлифовальный станок 3451В	Установить  деталь в центрах, выверить, закрепить  и снять после обработки. Шлифовать  шлицы по поверхностям по наружному  диаметру и боковым поверхностям.
050	Контрольная	Плита №7 1000x1500	Проверить внешним  осмотром отсутствие острых кромок, заусенцев. Проверить внешним  осмотром наличие фасок. Проверить  шероховатость обработанных поверхностей.
055	Маркирование	Плита №7 1000x1500	Маркировать порядковый номер изделия и дату изготовления шрифтом ПО 4, 5 ГОСТ 26020-80.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1

 

2.4.Определение операционных размеров

Одной из главных  задач размерного анализа технологических  процессов является правильное и  обоснованное определение технологических  размеров и допусков на них, выполнение которых позволяет получить изделие  с заданными технологическими требованиями по точности. Последовательность проведения размерного анализа следующая. Сначала вычерчиваем совмещенный эскиз заготовки и детали (рис.2), на котором указываются размеры заготовки, детали, операционные размеры и припуски на обработку. Затем вычерчивается граф вышеперечисленных размеров и припусков на обработку (рис.3, 4, 5), с помощью которого выявляются размерные цепи. Рядом с каждой размерной цепью необходимо указать тот размер, который будет определен в результате решения данной задачи (табл.2). Далее приводим расчеты значений минимальных припусков и расчеты выявленных размерных цепей.

 

 

 

 

 

 

 

Совмещенный эскиз  заготовки и детали

 

Рис.2

Исходное дерево

Рис.3

Производное дерево

Рис.4

Совмещенный граф

Рис.5

Таблица выявленных размерных цепей

Таблица 2

Расчет значений минимальных припусков и выявленных размерных цепей

Минимальные припуски на обработку линейных размеров:

Z_1min= Z_5min= (Rz+h)_i-1+Δ_Σi-1+ε_i=(160+200)+200+80=640мкм=0,64мм

Z_2min=(50+50)+25+80=205мкм=0,205мм

Z_3min=(32+30)+25+0=87мкм=0,087мм

Z_4min=(50+50)+25+80=205мкм=0,205мм

1. A₁=S₃=742±1мм
2. Z₁=S₁-S₃,

Z_1min=S_1min-S_3max или 0,64=S_1min-741 откуда S_1min=741+0,64=741,64мм. Назначим допуск на размер S₁ по 12-му квалитету, а предельные отклонения по посадке h, т.е. ТS₁=0,80мм, ESS₁=0, EIS₁=-0,8мм (можно было бы назначить предельные отклонения по H или J). Номинальный размер будет равен S₁=741,64-(-0,8)=742,44мм. Окончательно на операционном эскизе S₁=742,44_-0,80 мм.

Следовательно Z_1max= Z_5max=2,44мм

3. A₁₇=S₁-S₂, 11,15=742,44- S₂, откуда S₂=731,29мм. Допуск ТS₂=ТА₄-ТS₂=0,18-0,80=-0,62мм. Величина поля допуска не может быть отрицательной, поэтому необходимо ужесточить поле допуска ТS₁ до 0,09 мм, тогда ТS₂=ТА₄-ТS₁=0,18-0,09=0,09мм. Координата середины поля допуска ECS₂=ECS₁-ECА₁₇=-0,045-0,09=-0,135мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

4. A₂=S₃-S₈, 194=742- S₈, откуда S₈=548мм. Допуск ТS₈=ТА₂-ТS₃=1,15-2=-0,85мм. Величина поля допуска не может быть отрицательной, поэтому необходимо ужесточить поле допуска ТS₃ до 0,65 мм, тогда ТS₈=ТА₂-ТS₃=1,15-0,65=0,5мм. Координата середины поля допуска ECS₈=ECS₁-ECА₁₇=0-0=0, мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

5. Z₂=S₆-S₈,

Z_2min=S_6min-S_8max или 0,205=S_6min-548,225 откуда S_6min=0,205+548,225=548,43мм. Назначим допуск на размер S₆ по 12-му квалитету, а предельные отклонения по посадке h, т.е. ТS₆=0,70мм., ESS₆=0, EIS₆=-0,70мм (можно было бы назначить предельные отклонения по H или J). Номинальный размер будет равен S₆=548,43-(-0,70)=549,13мм. Окончательно на операционном эскизе S₆=549,13_-0,70 мм.

Следовательно Z_2max=1,355мм

6. A₁₆=S₃-S₄, 11,15=742- S₄, откуда S₄=730,85мм. Допуск ТS₄=ТА₁₆-ТS₃=0,18-0,65=-0,47мм. Величина поля допуска не может быть отрицательной, поэтому необходимо ужесточить поле допуска ТS₃ до 0,09 мм, тогда ТS₄=ТА₁₆-ТS₃=0,18-0,09=0,09мм. Координата середины поля допуска ECS₄=ECS₃-ECА₁₆=0-0,09=-0,09 мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

 

7. Z₃=S₇-S₈,

Z_3min=S_7min-S_8max или 0,087=S_7min-548,225 откуда S_7min=0,087+548,225=548,312мм. Назначим допуск на размер S₇ по 12-му квалитету, а предельные отклонения по посадке h, т.е. ТS₇=0,70мм, ESS₇=0, EIS₇=-0,70мм (можно было бы назначить предельные отклонения по H или J). Номинальный размер будет равен S₇=548,312-(-0,70)=549,012мм. Окончательно на операционном эскизе S₇=549,012_-0,70 мм.

Следовательно Z_3max=1,237мм

8. A₉=S₃-S₉, 32=742- S₉, откуда S₉=710мм. Допуск ТS₉=ТА₉-ТS₃=0,62-0,09=0,53мм. Координата середины поля допуска ECS₉=ECS₃-ECА₉=0-0=0 мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

9. A₄=S₃-S₁₁, 125=742- S₁₁, откуда S₁₁=617мм. Допуск ТS₁₁=ТА₄-ТS₃=1-0,09=0,91мм. Координата середины поля допуска ECS₁₁=ECS₃-ECА₄=0-0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

10. Z₄=S₁₀-S₁₁,

Z_4min=S_10min-S_11max или 0,205=S_10min-617,455 откуда S_10min=0,205+617,455=617,66мм. Назначим допуск на размер S₁₀ по 12-му квалитету, а предельные отклонения по посадке h, т.е. ТS₁₀=0,80мм, ESS₁₀=0, EIS₁₀=-0,80мм (можно было бы назначить предельные отклонения по H или J). Номинальный размер будет равен S₁₀=617,66-(-0,80)=618,46мм. Окончательно на операционном эскизе S₁₀=618,46_-0,80 мм.

Следовательно Z_4max=1,915мм

11. A₁₃=S₁₁-S₁₂, 6=617- S₁₂, откуда S₁₂=611мм. Допуск ТS₁₂=ТА₁₃-ТS₁₁=1-0,91=0,09мм. Координата середины поля допуска ECS₁₂=ECS₁₁-ECА₁₃=0-0,5=-0,5мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

12. A₁₂=S₁₃+S₈-S₃, 5=S₁₃+548,225-742, откуда S₁₃=198,775мм. Допуск ТS₁₃=ТА₁₂-ТS₃-ТS₈=0,30-0,09-0,7=-0,49мм. Величина поля допуска не может быть отрицательной, поэтому необходимо ужесточить поле допуска ТS₈ до 0,12 мм, тогда ТS₁₃=ТА₁₂-ТS₃-ТS₈=0,30-0,09-0,12=0,09мм. Координата середины поля допуска ECS₁₃= ECА₉-ECS₈+ECS₃=0-0+0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

S₈=548±0,06 мм.

13. A₅=S₃-S₁₄, 55=742- S₁₄, откуда S₁₄=687мм. Допуск ТS₁₄=ТА₅-ТS₃=0,74-0,09=0,65мм. Координата середины поля допуска ECS₁₄=ECS₃-ECА₅=0-0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

14. A₈=S₃-S₁₅, 35=742- S₁₅, откуда S₁₅=707мм. Допуск ТS₁₅=ТА₈-ТS₃=0,62-0,09=0,53мм. Координата середины поля допуска ECS₁₅=ECS₃-ECА₅=0-0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

15. A₁₁=S₃-S₁₆, 10=742- S₁₆, откуда S₁₆=732мм. Допуск ТS₁₆=ТА₁₁-ТS₃=0,36-0,09=0,27мм. Координата середины поля допуска ECS₁₆=ECS₃-ECА₁₁=0-0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

16. A₁₀=S₃-S₁₇, 30=742- S₁₇, откуда S₁₇=712мм. Допуск ТS₁₇=ТА₁₀-ТS₃=0,52-0,09=0,43мм. Координата середины поля допуска ECS₁₇=ECS₃-ECА₅=0-0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

17. A₇=S₃-S₂₃, 50=742- S₂₃, откуда S₂₃=692мм. Допуск ТS₂₃=ТА₇-ТS₃=0,62-0,09=0,53мм. Координата середины поля допуска ECS₂₃=ECS₇-ECА₅=0-0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

18. A₆=S₂₁-S₈, 76= S₂₁-548, откуда S₇=624мм. Допуск ТS₂₁=ТА₆-ТS₈=0,74-0,12=0,62мм. Координата середины поля допуска ECS₂₁= ECА₆+ECS₃₁=0+0=0мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

19. Z₅=З-S₁, 1,44= З-742,44, откуда З=743,88 мм. Допуск ТЗ=ТZ₅-ТS₁=2,8-0,09=2,71мм. Координата середины поля допуска ECЗ= EC Z₅+ECS₁=-0,4+(-0,045)=-0,445мм, тогда верхнее отклонение

;

нижнее отклонение

.

Таким образом,

 

 

Список полученных операционных размеров начиная с  последнего:

9. S₈= S₂₀=548±0,06 мм.
11. S₁₀=618,46_-0,80 мм
14. S₇=549,012_-0,70 мм
17. S₆=549,13_-0,70 мм.