Расчет припусков на обработку и проектирование заготовки

 

На самую точную поверхность определим припуски расчетно-аналитическим методом, разработанным В.М. Кованом [9]. Согласно этому методу величина минимального припуска должна быть такой, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предыдущих технологических переходах, а также погрешность установки заготовки, возникающая на выполняемом переходе. На остальные поверхности припуски назначаем табличным способом по [9].

Расчет операционных припусков и размеров выполним на диаметр 2Б (поверхность 13). В таблицу 3.3 внесем все данные по технологическим переходам на обработку пов.13, а также рассчитанные припуски.

Определим значение минимального припуска после каждой операции по формуле:

 

, (3.3)

 

где R_z ^i-1, h ^i-1, мм - высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке;

D_i-1, мм - суммарное значение пространственных отклонений;

e_уi, мм - погрешность установки.

Суммарное значение пространственных отклонений определим по формуле:

 

(3.4)

 

где D_{к. о.} -общая кривизна заготовки (учитывается на первой операции механической обработки);

D_см - величина смещения заготовки, т.к обработка ведется в патроне за ве-личину смещения принимаем отклонение от соосности.

Общая кривизна заготовки:

 

(3.5)

 

где D_к - удельная изогнутость и коробление заготовки, мкм/мм;

l - ширина заготовки, мм.

Погрешность установки для однопозиционной обработки:

 

(3.6)

 

где e_б - погрешность базирования;

e_з - погрешность закрепления.

Так как при обработке диаметра измерительные и технологические базы совпадают, погрешность базирования e_б = 0 при всех установках заготовки.

Полученные значения элементов припуска внесем в графы 2, 3, 4 табл.4.3

Рассчитанные припуски запишем в графе 7 табл.4.3

Определим расчётные размеры для каждой операции. Для диаметра Æ 40Н7: D_6min = 40 мм, D_6max = 40, 025 мм.

Расчетный диаметр равен:

 

(3.7)

 

Таблица 3.3

Припуски и операционные размеры на пов.13 Ø 40Н7

Технологи-ческие переходы	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2Zmin, мм	Допуск TD, мм	Предельные размеры заготовки, мм
Rz	h	DS	eу	2Zmax	2Zmin	2Zср	Dmax	Dmin	Dср
1. Отливка				-	-	-	-	2, 2	36, 7	34, 5	35, 6
2. Токарная (растачивание отв).			43, 5		4, 649	2, 699	3, 674	0, 25	39, 44	39, 19	39, 315
3. Токарная чист (растачивание отв).			26, 5		0, 608	0, 420	0, 514	0, 062	39, 859	39, 797	39, 828
4. Шлифование	3, 2				0, 161	0, 124	0, 142	0, 025	39, 983	39, 958	39, 941
5. Хромирование	Хтв 70	-	-	-	-	-	-	-
6. Хонингование	1, 28		-		0, 042	0, 042	0, 042	0, 25	40, 025		40, 0125
Итого					2Z0 min=3, 285 2Z0 max=5, 46		Dном= Dmin дет-2Z0 max+ EIзаг= =40-5, 46+1, 1=35, 64 мм

 

Исходный размер отверстия в заготовке Ø 35.64±1.1

Допуски, взятые с плана изготовления, заносим в графу 9 табл.3.3

Наибольшие предельные размеры получаем по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода:

 

Наименьшие предельные размеры:

 

(3.8)

 

Полученные значения заносим в графу 10, 11 табл.3.3

Определим максимальные значения припусков по формуле:

 

(3.9)

 

Полученные значения заносим в графу 6 табл.3.3

Общий номинальный припуск:

 

(3.10)

 

где Z_{о min} - общий минимальный припуск; Z_{о min} =3, 285 мм;

В_з - верхнее отклонения поля допуска размера на заготовке, В_з = 1, 1 мм;

В_д - верхнее отклонения поля допуска размера на детали, В_д = 0, 025 мм;

Проверим правильность выполнения расчетов:

 

 

Все расчеты выполнены, верно, в завершение построим схему расположения припусков и операционных размеров для обрабатываемого отверстия Æ 40^{+0, 025 (}рис.3.1).

На все остальные поверхности припуски были определены табличным способом, учитывая рекомендации [5] (см. п.2.2 данного дипломного проекта).

Схема расположения припусков и операционных размеров на обработку отверстия Æ 40^{+0, 025}

Рис.3.1

Выбор средств технологического оснащения (СТО)

 

Задача раздела - выбрать для каждой операции ТП такие оборудование, приспособление, режущий инструмент (РИ) и средства контроля, которые бы обеспечили заданный выпуск деталей заданного качества с минимальными затратами.

 

Выбор оборудования

 

При выборе типа и модели металлорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами:

1. Производительность, точность, габариты, мощность станка должны быть минимальными, но достаточными для того, чтобы обеспечить выполнение требований предъявляемых к операции.

2. Станок должен обеспечить максимальную концентрацию переходов на операции в целях уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точности за счет уменьшения числа перестановок заготовки.

3. В случае недостаточной загрузки станка его технические характеристики, должны позволять обрабатывать другие детали, выпускаемые данным цехом или участком.

4. Оборудование не должно быть дефицитным, но в достаточной степени модернизированным

5. В серийном производстве наряду со станками с ЧПУ и обрабатывающими центрами следует применять специализированные станки, гибкие технологические модули, гибкие автоматические линии. На каждом станке в месяц должно выполняться не более 40 операций при смене деталей по определенной закономерности.

6. Оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономичности и экологии.

Выбор оборудования проводим, используя рекомендации [9] в следующей последовательности:

1. Исходя из формы обрабатываемой поверхности и метода обработки, выбираем группу станков;

2. Исходя из положения обрабатываемых поверхностей, выбираем тип станка;

3. Исходя из габаритных размеров заготовки, размеров обрабатываемых поверхностей и точности обработки выбираем типоразмер станка.

Данные по выбору оборудования заносим в таблицу 4.1

 

Таблица 4.1

Выбор оборудования

Номер операции	Станок	Наиболь- шие габариты заготовки мм	Мощность главного привода кВт	Частота вращения шпинделя об/мин	Габариты станка, мм	Масса, т
	Токарно-винторезный станок 1А616	320× 710	6, 0	9-1800	2135× 1225× 1220	1, 5
	Токарно-винторезный станок16Б16П	460× 250	8, 0	20-2000	2235× 1060× 1450	2, 1
	Вертикально-сверлильный 2Р135Ф2	400× 710	3, 7	45-2000	1800× 2170× 2700	4, 7
	Термическая
	Внутришлифова-льный станок 3К227Б	100× 100 (обрабаты-ваемого отверстия)	4, 0/11, 8	320-800 (детали) 9000-24000 (шл. круга)	2815× 1900× 1750	4, 5
	Хромирование
	Вертикально-хонинговальный станок 3К84	200*** (50-800) **		63-400	2320× 2650× 4170	4, 85 (6, 2) *
	Моечная	Моечная машина

 

* Вес с принадлежностями

** Ход шпинделя (min/max)

*** Наибольший диаметр хонингования

Выбор приспособлений

 

При выборе приспособлений будем руководствоваться следующими правилами:

1. Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции с помощью опорных и установочных элементов

2. Приспособление должно обеспечивать надежное закрепление заготовки при обработке и должно быть быстродействующим

3. Зажим заготовки должен осуществляться по возможности автоматически

4. Следует отдавать предпочтение стандартным нормализованным, универсально-сборным приспособлениям, и только при их отсутствии проектировать специальные приспособления

Исходя из типа, модели станка и метода обработки выбираем тип приспособления.

Выбор приспособления, используя рекомендации [10] будем производить в следующем порядке:

1. Исходя из расположения базовых поверхностей и их состояния (точность и шероховатость), формы заготовки и расположения обрабатываемых поверхностей выбираем конструкцию приспособления

2. Исходя из габаритов заготовки и размеров базовых поверхностей, выбираем типоразмер приспособления.

Данные по выбору приспособлений заносим в таблицу 4.2

 

Таблица 4.2

Выбор приспособлений

Номер операции	Наименование операции	Приспособление
1	2	3
	Токарная черновая	Оправка цанговая 7112-1509 ГОСТ 12593-93
	Токарная черновая	Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующий клиновой ГОСТ 24351-80
	Токарная чистовая	Оправка с разрезными цангами 7112-1496 ГОСТ 31.1066.02-85
	Токарная чистовая	Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующий клиновой ГОСТ 24351-80
	Сверлильная с ЧПУ	Приспособление специальное
	Внутришлифовальная	Патрон мембранный ГОСТ 16157-70
	Хонинговальная	Приспособление специальное Патрон для крепления жестких хонинговальных головок; Головка хонинговальная жесткая; Головка хонинговальная для обработки глухих отверстий;

 

После выбора приспособлений получили следующее:

1. Приспособления обеспечивают материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции.

2. Приспособления обеспечивают надежное закрепление заготовки при обработке, приспособления - быстродействующие

Выбор режущего инструмента

 

При выборе режущего инструмента будем руководствоваться следующими правилами:

1. Выбор инструментального материала определяется требованиями, с одной стороны максимальной стойкости, а с другой минимальной стоимости.

2. Следует отдавать предпочтение нормализованным и стандартным инструментам.

Выбор режущего инструмента будем производить в следующем порядке:

1. Исходя из типа и модели станка, расположения обрабатываемых поверхностей и метода обработки, определяем вид режущего инструмента

2. Исходя из марки обрабатываемого материала его состояния и состояния поверхности, выбираем марку инструментального материала

3. Исходя из формы обрабатываемой поверхности, назначаем геометрические параметры режущей части инструмент4. Исходя из размеров обрабатываемой поверхности, выбираем конструкцию инструмента

Данные по выбору режущего инструмента заносим в таблицу 4.3

 

Таблица 4.3

Выбор режущего инструмента

№ опера-ции	Наименование операции	ИМ	Режущий инструмент
	Токарная черновая	Т5К10	Резец расточной цельной со стальным хвостовиком для глухих отверстий ГОСТ 18063-72
Резец проходной упорный отогнутый с углом в плане 90º с пластинами из твердого сплава ГОСТ 18879-73
Резец расточной с углом в плане 90º с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 10044-73
	Токарная черновая	Т5К10	Резец расточной с углом в плане 60º с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 18882-73
Т5К10	Резец проходной упорный отогнутый с углом в плане 90º с пластинами из твердого сплава ГОСТ 18879-73
	Токарная	Т15К6	Резец расточной цельной со стальным хвостовиком для глухих отверстий ГОСТ 18063-72
Резец проходной упорный отогнутый с углом в плане 93º с пластинами из твердого сплава ГОСТ 18879-73
Резец расточной с углом в плане 90º с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 10044-73
Резец вставка канавочный специальный
	Токарная	Т15К6	Резец расточной с углом в плане 60º с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 18882-73
Резец проходной упорный отогнутый с углом в плане 93º с пластинами из твердого сплава ГОСТ 18879-73
Резец вставка канавочный специальный К01-4112-000
	Сверлильная	Р6М5	Сверло спиральное центровочное с коническим хвостовиком для зацентровки под сверление Ø 4, 5 ОСТ 2420-5-80
Р6М5	Сверло ступенчатое спиральное Ø 4, 5 ОСТ 2 И21-2-76
Т14К8	Зенкер цельной с коническим хвостовиком Ø 5, 5 ГОСТ 21544-76
Т5К6	Развертка машинная цельная Ø 6 ГОСТ1672-80
Р6М5	Сверло ступенчатое под резьбу М8 ОСТ 2И21-2-76
Р18	Метчик М8× 1, 5-7Н ГОСТ 3266-81
	Внутришлифо-вальная	Круг шлифовальный ПП 30× 35× 10 2А16СМ28К5 Круг шлифовальный ПП 130× 110× 40 2А16СМ28К5
	Хонинговальная	Головка хонинговальная для обработки глухих отверстий Алмазные бруски: 2768-0124-1-АСР 63/50-100-МС2 ГОСТ16606-71
	Хонинговальная	Головка хонинговальная жесткая Алмазные бруски: 2768-0008-1-АСР - 63/50-100-МС2 ГОСТ16606-71

 

Выбор средств контроля

 

При выборе средств контроля будем, используя рекомендации [9, 10] и руководствоваться следующими правилами:

1. Точность измерительных инструментов и приспособлений должна быть существенно выше точности измеряемого размера, однако оправданное повышение точности ведет к резкому удорожанию.

2. Следует отдавать предпочтение стандартным и нормализованным средствам контроля.

Данные по выбору средств контроля заносим в таблицу 4.

 

Таблица 4.4

Выбор средств контроля

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: