Спроектировать технологический процесс по изготовлению детали «опора»

 

Также необходимо стремиться к постоянству баз  при переходе от одной операции к  другой и к совмещению измерительных и установочных баз.

 

В основу разработки технологических процессов положены 2 принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим  принципом проектируемой ТП должен полностью обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и тех условий на изготовления заданного изделия. В соответствии с экономическим принципом изготовления изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства.

 

ТП изготовления изделий должен выполняться с  наиболее полным использованием тех возможностей производства, при наименьшей затрате времени и наименьшей себестоимости изделия.

 

Из нескольких возможных вариантов ТП изготовление одного и того же изделия, равноценных  с позиций тех принципа проектирования, выбирают наиболее эффективный (т. е. производительный) и рентабельный вариант. При разных производительностях и рентабельности выбирают наиболее рентабельный при условии, что производительность всех сравниваемых вариантов не ниже заданной.

 

Исходными данными  для проектирования ТП мехобработки являются:

• рабочий  чертеж, определяющий материал, конструктивные формы и размер детали;

• тех условия  на изготовление детали, характеризующую  точность и качество обрабатываемых поверхностей, а также особые требования (твердость, структура материала, ТО);

• объем выпуска  изделий, в состав которых входит изготавливаемая деталь, с учетом выпуска запасных частей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

005 Токарная операция	Токарный вертикальный многошпиндельный полуавтомат 1К282
010 Токарная операция	Токарный вертикальный многошпиндельный полуавтомат 1К282
015 Токарная операция	Токарный вертикальный многошпиндельный полуавтомат 1К282
020 Сверлильная операция	Вертикальный сверлильный станок 2Н118
025 Фрезерная операция	Фрезерный станок 6Р82
030 Контрольная операция	Контрольный стол
035 ТО
040 Шлифовальная операция	Шлифовальный станок 3А150
045 Контрольная операция	Контрольный стол

 

 

 

 

 

6. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВКИ

 

Расчётно-аналитический метод определения  припусков основан на учете погрешности  обработки на предшествующем и данном технологических переходах.

 

Двусторонний минимальный припуск  определяется:

где Rz_i — шероховатость поверхности после предшествующей обработки;

T_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя после предшествующей обработки;

r_i-1 – суммарные отклонения расположения поверхности;

e_i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

 

Двусторонний максимальный припуск  определяется:

где TD_i-1 — допуск на выполняемый размер на предшествующем переходе,

TD_i — допуск на выполняемый размер на данном переходе.

 

Размеры по переходам определяются:

 

Определяем припуски расчетно-аналитическим  путем для более точной поверхности  №1

 мм.

 

 

мкм мкм,

мкм.

 

 мкм,

 мкм,

 мкм.

 

мкм.                    мкм.

мкм.                       мкм.

 

Размеры по переходам  определяются:

 

 мм,

 мм,

 мм,

 мм.

 мм.

 мм

 мм,

 мм,

 мм,

 мм

 мм,                                     мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сводим результаты расчетов в таблицу:

 

Поверхность, маршрут	Элементы припуска, мкм				Допуск, мкм	Предельные размеры, мм		Предельные припуски, мкм
	Rzi	Ti	ri	ei		Dmax	Dmin	2Zmax	2Zmin
Заготовка	200	150	600	0	870	173,515	172,645
Обтч. черновое	50	70	60	20	150	170,895	170,745	2620	1900
Обтч. чистовое	25	50	40	20	100	170,478	170,378	417	367
Шлифов.черн.	6,3	25	0	20	64	170,203	170,139	275	239
Шлифов.чист.	1,6	10	0	20	40	170,076	170,036	127	103
Шлифов.тонк.	0,8	5	0	20	27	170,000	169,973	76	63

 

Значение припусков  и допусков на размер определяем на остальные поверхности табличным  способом. По классу точности (Т4), группе стали (М2) и степени сложности  заготовки (С2) определяем исходный индекс — 12; далее, используя исходный индекс, по справочнику находим припуски и допуски на размер всех поверхностей заготовки. Расчеты также сводим в таблицу:

 

Поверхность	Размер	Припуск, мм	Допуск, мм
1	Æ170	1,8	2,5 +1,6–0,9
2	35	1,4	1,6 +1,1–0,5
3	Æ147	1,6	2,0 +1,3–0,7
4	30,5	1,4	1,6 +1,1–0,5
5	Æ90	1,6	2,0 +1,3–0,7
6	35	1,4	1,6 +1,1–0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ОПЕРАЦИЙ

 

7.1. Разработка структуры технологической операции

 

Отдельная технологическая операция проектируется на основе принятого  технологического маршрута. При разработке структуры технологической операции необходимо стремиться к сокращению штучно-калькуляционного времени обработки.

 

Структура технологической операции определяется:

• числом одновременно обрабатываемых заготовок (одноместная, многоместная);

• числом одновременно работающих инструментов (одно-, многоинструментальная);

• порядком работы инструментов (последовательный, параллельный, параллельно-последовательный).

 

Применение многоместных, многоинструментных структур технологических  операций дает возможность совместить вспомогательное время с основными и ведет к повышению производительности процесса обработки. Такое построение структуры операции предпочтительно в условиях крупносерийного и массового производства. Выбор определенной структуры технологической операции предопределяет и порядок выполнения технологических переходов. Однако увеличение количества одновременно работающих инструментов приводит к возрастанию времени на настройку и потери производительности операции. Поэтому оптимальным по количеству считается 4–6 одновременно работающих инструментов.

 

№ Операции	Название операции	№     перех.	Содержание        переходов
005	Токарная	1	Подрезать торец 2,4 начерно
		2	Расточить поверхность 3,5 начерно
010	Токарная	3	Обточить поверхность 1,6 начерно
015	Токарная	1	Обточить поверхность 1,6 начисто
020	Сверлильная	1	Сверлить поверхность 8,9
025	Фрезерная	1	Фрезеровать поверхность 7 начерно
			Фрезеровать поверхность 7 начисто
030	Контрольная		Контрольный стол
035	ТО
040	Шлифовальная	1	Шлифовать поверхности 1,6 начерно
			Шлифовать поверхности 1,6 начисто
			Шлифовать поверхности 1,6 натонко
045	Промывка		Моечная машина
050	Контрольная		Контрольный стол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.2. Расчет режимов резания

 

Параметры режимов резания:

• глубина резания  — t;

• подача — S;

• стойкость инструмента  — T;

• скорость резания — V;

• число оборотов — n;

• силы резания — P_z, P_x, P_y;

• мощность резания — N.

 

В качестве поверхности  для аналитического расчета выбираем поверхность №1 — Æ170 мм, поскольку она является самой точной — имеет шероховатость Ra = 0,8 мкм. Для этого определены черновое и чистовое обтачивание, и черновое и чистовое шлифование.

 

Черновое растачивание:

 

Скорость резания при  аналитическом расчете определяется по формуле:

 м/мин,

где t = 0,71 мм | S = 0,5 мм/об | T = 11,7 мин | C_v = 340 | x = 0,15 | y = 0,45 | m = 0,2,

 

,25 — коэффициент, учитывающий конкретные факторы влияния качества обрабатываемого материала, поверхности заготовки и вида инструментального материала на скорость резания.

K_nv = 0,8, K_uv = 1,15, , т. к. K_r = 1,0, n_v = 1,0, d_B = 550 МПа (Сталь 3).

 Число оборотов: об/мин.

D = 158 — диаметр цилиндра (заготовки).

 

Силы резания:

 

Данные для сил резания  сведем в таблицу:

 

	Pz	Py	Px
Kjp	0,94	0,77	1,11
Kgp	1,00	1,00	1,00
Klp	1,00	1,00	1,00
Krp	1,00	1,00	1,00
Cp	300	243	339
x	1,00	0,90	1,00
y	0,75	0,60	-0,30
n	-0,15	-0,30	-0,40

 

 

 

 

где

 

 

Мощность резания определяется:

 кВт.

 

В качестве примера для  расчета режимов резания табличным способом возьмем черновое подрезание торца (поверхность №8):

 

Величину подачи (зависит  от глубины резания) принимаем S=0,5 мм/об.

 

Скорость резания определим  по формуле:

V = V_таб * K₁ * K₂ * K₃ м/мин,

где V_таб = 70 м/мин — табличное значение скорости резания,

K₁, K₂, K₃ — поправочные коэффициенты, K₁ = 1,0, K₂ = 1,2, K₃ = 1,0.

 

Следовательно, V = 70 * 1,0 * 1,2 * 1,0 = 84 м/мин.

 

Определяем число оборотов шпинделя станка n = 100*V / pD , об/мин,

n = 1000 * 84 / (3.1416 * 200) = 134 об/мин.

 

Режимы резания на остальные поверхности определяем аналогично.

Результаты расчетов сводим в таблицу:

 

Опер.	Пов.	Переход	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин
005	2	Подрезание черновое	1,4	0,5	70	131
005	3	Растачивание черновое	1,6	0,25	80	173
005	4	Подрезание черновое	1,4	0,5	61	131
005	5	Растачивание черновое	1,6	0,25	49	173
010	1	Обтачивание черновое	1,35	0,4	105	197
010	6	Обтачивание черновое	1,35	0,4	105	197
015	1	Обтачивание чистовое	0,35	0,15	120	225
015	6	Обтачивание чистовое	0,35	0,15	120	225
020	8	Сверление	5,25	0,25	22	667
020	9	Сверление	3,1	0,25	18	924
025	7	Фрезерование черновое	14,5	1,8	25	115
025	7	Фрезерование чистовое	2,5	1	30	138
035	1	Шлифование черновое	0,075	1,2	27	51
035	6	Шлифование черновое	0,075	1,2	27	51
035	1	Шлифование чистовое	0,02	1	30	56
035	6	Шлифование чистовое	0,02	1	30	56
035	1	Шлифование тонкое	0,005	0,8	36	68
035	6	Шлифование тонкое	0,005	0,8	36	68