Технологический процесс изготовления детали

Штамповку будем проводить  между матрицей и пуансоном, что  даст нам меньший напуск на нижней части детали. После штамповки  и нормализации заготовка должна иметь  _в <470МПа и твердость по Бринеллю не более 197НВ.

 

2.3 Выбор методов обработки  и последовательностей технологических  переходов для обработки отдельных  поверхностей детали

 

Качество детали обеспечивается постепенным ужесточением точности и выполнением технических требований в процессе превращения заготовки  в готовую деталь. Точность размеров, формы и расположения поверхностей, а также качество поверхностного слоя отдельных поверхностей формируют  в результате последовательного  применения нескольких методов обработки. Поэтому составлению маршрута изготовления детали в целом обычно предшествует определение маршрутов обработки  отдельных поверхностей. Маршрут  обработки поверхности начинают составлять на основании технических  требований чертежа детали (приложение 1), начиная с выбора метода окончательной  обработки. При известном способе  получения заготовки таким же образом определяют первоначальный метод обработки в маршруте. Выбрав первый и окончательный методы обработки  поверхности, назначают промежуточные. Перечень всех поверхностей детали с  указанием выбранных методов  их обработки представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Маршруты обработки  отдельных поверхностей

Код элемента	Наименование элемента	Параметр шерохова-тости	Размерные связи, мм	План обработки
L19	Торец	Ra 6.3	1.6+-0.1/m 58+-0.2/m 550+-0.5/m	1. Точение
L29	Фаска	Ra 6.3	1.6+-0.1/m	1. Точение чистовое
L39	Фаска	Ra 6.3	2+-0.1/m	1. Точение чистовое
L49	Фаска	Ra 6.3	2+-0.1/m 4+-0.1/m 80+-0.3/m	1. Точение чистовое
L59	Стенка паза	Ra 3.2	4+-0.1/m 72+-0.3/m	1. Фрезерование
L69	Стенка паза	Ra 3.2	72+-0.3/m	1. Фрезерование
L79	Торец	Ra 6.3	80+-0.3/m 72+-0.3/m	1. Точение 2. Точение чистовое
L89	Торец	Ra 6.3	72+-0.3/m	1. Точение 2. Точение чистовое
L99	Стенка паза	Ra 3.2	140+-0.3/m	1. Фрезерование
L109	Стенка паза	Ra 3.2	140+-0.3/m 10+-0.1/m	1. Фрезерование
L119	Торец	Ra 6.3	10+-0.1/m 4+-0.1/m 58+-0.2/m	1. Точение 2. Точение чистовое
L129	Резьба	Ra 2.5	4+-0.1/m	1. Резьбонарезание
L139	Фаска	Ra 6.3	1.6+-0.1/m	1. Точение чистовое
L149	Торец	Ra 6.3	550+-0.5/m 58+-0.2/m 1.6+-0.1/m	1. Точение
R19	Наружная цилиндрическая	Ra 6.3	D100(+0 -0.87)/m E0.2	1. Точение 2. Точение чистовое
R29	Наружная цилиндрическая	Ra 1.6	D84(+0.059 +0.037)/p6 E0.05	1. Точение 2. Точение чистовое 3. Шлифование
R39	Наружная цилиндрическая	Ra 0.8	D80(+0.021 +0.002)/k6 E0.05 E0.2	1. Точение 2. Точение чистовое 3. Шлифование
R49	Наружная цилиндрическая	Ra 0.8	D80(+0.021 +0.002)/k6 E0.05 E0.2	1. Точение 2. Точение чистовое 3. Шлифование
R59	Наружная цилиндрическая	Ra 6.3	D72(+0 -0.74)/m E0.2	1. Точение 2. Точение чистовое
R69	Шпоночный паз	Ra 3.2	10+0.2	1. Фрезерование
R79	Шпоночный паз	Ra 3.2	10+0.2	1. Фрезерование
R89	Наружный диаметр резьбы	Ra 3.2	D48(-0.08 -0.096)/6d E0.2	1. Точение 2. Точение чистовое
R99	Средний диаметр резьбы	Ra 3.2	D46.701(-0.08 -0.096)/6d E0.2	1. Точение 2. Точение чистовое
R109	Канавка	Ra 6.3	D40((+0 -0.62)/m E0.2	1. Точение 2. Точение чистовое

 

2.4. Разработка  маршрутной технологии

 

Разработка маршрута технологического процесса является наиболее ответственным  этапом проектирования. Маршрут представляет собой последовательность технологических  операций, скомпонованных с учетом маршрутов обработки отдельных  поверхностей. Каждой операции присваивают  номер в виде трехзначного целого числа, кратного 5. Так как в качестве исходной заготовки используется штамповка, то заготовительной операции присваивают  номер 000 и название «Заготовительная». При формировании маршрута производят выбор оборудования и средств  технологического оснащения, обеспечивают оптимальный для данных условий  уровень концентрации технологических  переходов, принимают технологические  решения в соответствии с известными принципами проектирования технологических  процессов[4]. Полученный маршрут записывают в стандартные бланки маршрутных карт или оформляют в виде таблицы.

Маршрут разрабатываемого технологического процесса представлен в таблице 3.

Таблица 3 – маршрут технологического процесса

Номер операции	Наименование операции	Модель оборудования
000	Заготовительная
005	Фрезерно-центровальная	EMCO Turn E-25
010	Черновая обработка	EMCO Turn E-25
015	Чистовая обработка	EMCO Turn E-25
020	Резьбонарезная	EMCO Turn E-25
025	Фрезерная	EMCO Turn E-25
030	Шлифовальная	EMCO Turn E-25
035	Шлифовальная	EMCO Turn E-25

 

2.5. Расчёт минимально  необходимого и выбор максимального  припуска

 

Замыкающие звенья-припуски при решении проверочных задач (обычно при размерном анализе  действующего технологического процесса) относят к группе 1, а при решении  проектных задач (обычно при размерном  анализе проектируемого технологического процесса)- к группе 2. Замыкающие звенья-припуски не контролируют при выполнении переходов, а контролируют выполняемые при  этом операционные размеры. Если припуск  является выполняемым операционным размером, то в размерных цепях  он будет составляющим звеном, и  его относят группе 7. Числовые значения припусков необходимо регламентировать.

Наименьший размер припуска называют минимально-необходимым припуском  и назначают его из условия обеспечения качества обработанной поверхности. Если необходимо удалить только микронеровности обрабатываемой поверхности, величина которых определяется параметрами шероховатости Ra или Rz, то минимально-необходимый припуск вычисляют по формулам

 или  .

Если обрабатываемая поверхность  имеет дефектный слой глубиной h и его необходимо удалить при выполнении данного перехода, то минимально-необходимый припуск вычисляют по формулам

 или 

При обработке поверхностей вращения величину z_min «на сторону» или на радиус определяют по приведенным формулам.

Числовые значения параметров шероховатости и глубины дефектного слоя назначаем по [3, стр.102-122]. Наибольший размер припуска называют максимально-допустимым z_max и назначают его из условия обеспечения прочности инструмента, прочности и мощности приводов подач станка, допустимых деформаций упругой технологической системы и других ограничивающих факторов.

Вычислим минимальные  припуски для всех замыкающих звеньев  по формуле 1 и назначим максимальные для обоих направлений.

,                                           (1)                          

где i – номер операции в технологическом процессе.

Полученные данные занесём  в таблицы. Для направления L таблица 4. Для направления R таблица 5.

 Таблица 4 - Минимальные  и максимальные значения припусков  в направлении L

ККТ	Ra i-1, мкм	h i-1, мкм	zmin i  , мкм	zmax i , мкм
10=11	12.5	100	150	5
121=120	12.5	100	150	5
50=51	25	200	300	5
80=81	25	200	300	5
140=141	25	200	300	5
91=90	25	200	300	5
82=81	25	200	300	1.5
51=52	25	200	300	1.5
141=142	25	200	300	1.5
92=91	25	200	300	1.5
82=83	0.63	5	7.52	1.5

Таблица 5 - Минимальные и максимальные значения припусков в направлении R

ККТ	Ra i-1, мкм	h i-1, мкм	zmin i  , мкм	zmax i , мкм
30=31	25	200	300	5
20=21	25	200	300	5
10=11	25	200	300	5
40=41	25	200	300	5
31=32	25	200	300	1.5
21=22	25	200	300	1.5
41=42	25	200	300	1.5
11=12	25	200	300	1.5

 

2.6. Разработка операционной  технологии

 

При проектировании отдельной  операции выбирают схему базирования  и закрепления заготовки, выбирают схему простановки операционных размеров и технических требований, выбирают параметры шероховатости, формируют технологические переходы, выбирают режущий инструмент и разрабатывают траектории его движения, выбирают мерительный инструмент, выполняют, расчеты режимов резания и техническое нормирование. В данной работе оформляются схемы технологического процесса (приложение 4). Схемы располагают в порядке следования технологических операций и переходов на каждой операции. Для каждой операции строится несколько схем с целью исключения наложения переходов при обработке одной и той же поверхности.

На каждой схеме изображают обрабатываемую заготовку в том  виде, который она приобретает  после выполнения данной операции и  в таком положении, в каком  ее видит оператор станка, указывают  обозначения установочных и зажимных элементов приспособлений, обозначают обработанные поверхности жирными  линиями или линиями красного цвета, проставляют выполняемые  на данной операции размеры, указывают  допустимые отклонения формы и расположения поверхностей, указывают параметры  шероховатости, изображают упрощенные эскизы режущих инструментов и траектории их движения, указывают направления  кодирования и коды базовых и  обработанных поверхностей. Для операций, выполняемых на станках с ЧПУ, изображают направления координатных осей в виде двойных линий со стрелками, соответствующих направлениям координатных осей станка (СКС), инструмента (СКИ), детали (СКД), условное обозначение начала СКД, а также условные обозначения  момента включения и остановки  шпинделя на траектории соответствующего инструмента.

Каждый инструмент в пределах одной операции обозначают буквенно-цифровым кодом T l, T 2, и т.д. Начало траектории движения каждого инструмента привязано к формообразующему элементу этого инструмента. Каждую опорную точку траектории изображают в виде кружка с буквенно-цифровым кодом, содержащим код инструмента и порядковый номер точки, начиная с номера 0. Некоторые, наиболее важные опорные точки повторяют непосредственно на обработанной поверхности.

Коды базовых и обработанных поверхностей указывают в специальных  рамках прямоугольной формы. Код  базовой поверхностей записывают в  рамке с вырезом и дополнительно  указывают количество связываемых  этой базой степеней свободы.

Если обработка происходит со снятием слоя припуска, то в рамке  записывают коды обрабатываемой и обработанной поверхностей. Эти коды разделяют  символом замыкающего звена: ≠ если припуск является замыкающим звеном при решении проверочных задач; = – если припуск является замыкающим звеном при решении проектных  задач. Расположение кодов обработанной и обрабатываемой поверхностей в  рамке должно соответствовать их реальному взаимному положению.

На поле схемы можно  помещать кодированные данные о размерных  связях по всем направлениям кодирования. Группу размерной связи назначают  в соответствии с [3, стр.19]. Коды границ размерной связи записываются в  направление кодирования, указанном  стрелкой.

 

3.Размерный анализ проектируемого  технологического процесса

 

3.1. Построение схем конструкторско-технологических  размерных связей

 

Размерный анализ выполняют  отдельно по каждому направлению  кодирования. Для детали – вал редуктора принято два направления - L (продольное направление) и R (радиальное направление). По каждому направлению кодирования построена отдельная схема конструкторско-технологических размерных связей (приложение 5). На схему нанесены все размерные связи, возникающие по ходу технологического процесса, начиная от заготовки и оканчивая готовой деталью. Слева от схемы указаны номера операций, а справа записаны кодированные данные по каждой размерной связи. Схемы позволяют записать маршруты и уравнения размерных цепей, а также наметить направления совершенствования технологического процесса.

Построение схемы конструкторско-технологических  размерных связей начинают так же, как построение схемы конструкторских  размерных связей. В верхней части  схемы проводят линию L со стрелкой, указывающей направление кодирования. На линию через равные промежутки наносят штрихи, соответствующие координатным точкам, а над линией записывают номера этих точек. В отдельных случаях в технологическом процессе могут возникать геометрические элементы, которые на последующих операциях исчезают. Для обозначения таких геометрических элементов используют технологические координатные точки, которым присваивают номера из диапазонов 70-79 или 700-799. Цифра 7 является признаком того, что координатная точка является технологической. Эта координатные точки наносят на линию вместе с конструкторскими координатными точками с учетом их взаимного расположения.