295028 (690829), страница 3
Текст из файла (страница 3)
hzi-1 – высота поверхностей профиля на предшествующем переходе, мкм;
hi-1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;
εi - погрешность установки заготовки, мкм;
- суммарное отклонение расположения поверхностей, мкм;
- суммарное отклонение оси детали от прямолинейности (кривизны), мкм;
- отклонение оси детали от прямолинейности (удельная кривизна), мкм;
- погрешность центрования заготовки, мкм;
L – длина заготовки;
Tdi-1 – допуск на диаметральный размер базы, используемый при центровании, мкм.
Величина параметров качества поверхности проката, обычной точности прокатки:
=160 мкм, h0=250 мкм;
=0.5 мкм/мм;
=0.5*214=0,107 (мм);
=0.25*Tdз=0.25*1600=0,400 (мм);
=0,4141 (мм).
Остаточное отклонение расположения заготовки (кривизны):
- коэф-т уточнения.
=0.06 – для чернового точения;
=0.04 – для чистового точения;
=0.02 – для шлифования.
=414.1*0.06=0,024864 (мм)
=24.864*0.04=0,001 (мм)
Удельная кривизна профиля проката после термической обработки
Остаточное отклонение после цементации ( =0.9)
= 0.9 *214=0,1926 (мм)
Погрешность установки заготовки в трёхкулачковом патроне на черновой и чистовой токарных операциях
=400*0.06=0,320 (мм);
=0.06*320=0,0192 (мм);
=0 (для шлифовальной операции).
Расчёт величины минимального припуска:
-
на черновое точение
2zi min= (мм);
-
на чистовое точение
2zi min= (мм);
-
под шлифование
2zi min= (мм).
После Т. О. h=0.
Вид обработки | Квалитет | Допуск Td, мкм | Rz, мкм | h, мкм |
Точение черновое | 12 | 990 | 63 | 60 |
Точение чистовое | 10 | 390 | 32 | 30 |
Шлифование | 8 | 190 | 25.5 | 0 |
Определение размеров исходной заготовки:
Минимальный размер детали:
38,19-0,19=38 (мм)
Расчётный минимальный размер:
38+0,0542=38,0542 (мм) – для чистового точения;
38,0542+0,3078=38,362 (мм) – для чернового точения;
38,362+1,4916=39,8536 (мм) – для заготовки.
dmax=38+0,19=38,19 (мм) – для шлифования;
dmax=38,19+0,39=38,58 (мм) – для чистового точения;
dmax=38,58+0,9=39,48 (мм) – для чернового точения;
dmax=39,48+2,11=41,59 (мм) – для заготовки.
Расчётный номинальный размер проката:
Dзmin=Dдmin+2zomin=38+1,99=39,99 (мм).
Полученный размер округляется в большую сторону до ближайшего по размеру прутка Dзmin=40 мм.
es=+0 ; ei=-0,16.
Dз'min=40-0.16=39,84 (мм)
2zo’min= Dз'min-Dдmin=39,84-38=1.84 (мм)
Проверка расчёта:
Тdзmin-Td=2zomаx -2zomin,
где 2zomаx и 2zomin, - полученные суммы предельных допусков,
Тdз - допуск на изготовление заготовки,
Тdд – допуск на изготовление детали.
2zomаx=2,11+0,9+0,39=3,4 (мм);
2zomin=1,5+0,3+0,19=1990 (мм);
1,6-0,19=3,4-1,99
1,41 мм=1,41мм.
Таким образом, в процессе обработки нашей заготовки целесообразно применить следующие инструменты:
-
Пила ниточная;
-
Резец проходной ВК8;
-
Фреза торцевая Р6М5;
-
Фреза шпоночная Р6М5;
-
Сверло центровочное Т15К6
-
Шлифовальный круг.
Элементы припуска, мкм | Расчётный припуск 2zi min, мм | Расчётный минимальный размер, мм | Тd допуск на изготовление, мм | Принятые размеры по переходам | Полученные предельные припуски, мм | |
Rz h | dmax dmin | 2zmаx 2zmin | ||||
Точение черновое | 63 60 24,864 320 | 1,567 | 38,362 | 0,99 | 39,48 38,4 | 2,11 1,5 |
Точение чистовое | 32 30 1 19,2 | 0,388 | 38,0542 | 0,39 | 38,58 38,1 | 0,9 0,3 |
Шлифование | 25,5 - 0,02 - | 0,0517 | 38 | 0,19 | 38,2 38 | 0,39 0,19 |
Прокат | 160 250 414,1 - | - | 38,19 | 1,60 | 41,6 40 | - - |
3.6 Разработка маршрутного технологического процесса. Выбор технологического оборудования и оснастки
Обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки ведут с учетом конструктивных особенностей детали и требований к ее качеству, состава переходов по обработке поверхностей заготовки и ее базирования в технологическом процессе, необходимости термической обработки, условий организации производственного процесса и других.
В начале технологического процесса с заготовки удаляем наибольшие припуски, что способствует перераспределению остаточных напряжений в материале заготовки.
На последовательность и количество этапов обработки поверхностей заготовки влияет термическая обработка, которая неизбежно приводит к деформации заготовки, поэтому операцию «шлифование» выполняем после термической обработки. Так незакаленные поверхности не шлифуют. В конце технологического процесса выполняем промывку и контроль.
Намеченная последовательность обработки поверхностей заготовки позволяет составить маршрут технологического процесса изготовления детали в виде списка переходов с соблюдением последовательности их выполнения.
Маршрутный технологический процесс данной детали представлен в маршрутной карте технологического процесса изготовления детали.
На выбор оборудования влияют следующие параметры:
-
состав технологического процесса изготовления изделия;
-
свойства материала обрабатываемой заготовки;
-
себестоимость изготавливаемого изделия;
-
требования к качеству детали.
В связи с этим целесообразно применить в процессе обработки нашей заготовки следующее оборудование:
-
Отрезной станок UE – 100S(CE);
-
Токарно – винторезный станок 16К20;
-
Фрезерно – центровальный станок МР78;
-
Вертикально – фрезерный станок 6Р11;
-
Кругошлифовальный станок 3М153;
-
Моечная машина.
Оснастка:
-
Центра с поводком для установки детали на станках;
-
Призматические тиски самоцентрирующиеся.
3.7 Назначение режимов резания
Расчёт режимов резания при черновом точении поверхности вала 38,2 мм;
заготовки = 40 мм;
Оборудование: Токарно – винторезный станок 16К20;
Точить поверхность 40 до 39 по длине 214 мм;
Число проходов i=1;
Инструмент: резец проходной с механическим креплением трёхгранной пластины твердого сплава Т5К10, размер державки резца 25×25, главный угол в плане φ=930, вспомогательный угол в плане φ1=150, передний угол γ=120;
Глубина резания t=0,5 мм;
Подача S=0,4 мм/об;
Скорость резания рассчитывается по формуле:
, где
согласно табличным значениям, для подачи не более 0.7 и с учетом материала режущей части резца Т5К10:
СV=350
X=0.15
Y=0.35
m=0.2
, где:
- поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на скорость резания, где для ст. 20Х:
= 800 МПа,
=1,
=1.
= 0.94;
- коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки;
- коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента;
- коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане;
- коэффициент, учитывающий влияние вспомогательного угла в плане.
Для выбранного резца (φ=930, φ1=150):
=0,7;
=0,87.
Следовательно: =
частота вращения шпинделя:
При наружном продольном точении тангенциальная сила резания будет:
,
где ,
для принятых условий обработки:
=300;
x=1,0;
y=0,75;
n=-0,15.
Где -поправочный к-т, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;
- поправочные к-ты, учитывающие влияние геометрических параметров резца из твёрдого сплава при обработке Ст.
=0,89;
=1,25;
=1,0
n=0,75.
(Н).
Т.к по паспорту станка Nд=10 кВт, то при n=0,75 на шпинделе NШП =100,75=7,5 кВт
Следовательно 2,37,5 кВт, т.е обработка возможна.
Режимы резания для остальных переходов определяем по справочникам:
Операция 010 фрезерно-центровальная
№ | Содержание перехода | t, мм | S, мм/об | n, мин‾¹ | V, м/мин | Tо, мин |
1 | Фрезеровать торцы | 2 | 0,14 | 1273,885 | 113,04 | 0,09 |
2 | Центровать торцы | 2,5 | 0,04 | 2420 | 38 | 0,15 |
Операция 015 токарно-винторезная
Установ 1
№ | Содержание перехода | t, мм | S, мм/об | n, мин‾¹ | V, м/мин | Tо, мин |
1 | Точить начерно по контуру | 2,0 | 0,23 | 1019 | 160,01 | 0,83 |
2 | Точить начисто по контуру | 0,22 | 0,1 | 7308 | 275,4 | 0,54 |
Установ 2
№ | Содержание перехода | t, мм | S, мм/об | n, мин‾¹ | V, м/мин | Tо, мин |
3 | Точить начерно по контуру | 2,0 | 0,23 | 1019 | 160,01 | 1,08 |
4 | Точить начисто по контуру | 0,22 | 0,1 | 7308 | 275,4 | 0,92 |
Операция 020 вертикально-фрезерная
№ | Содержание перехода | t, мм | S, мм/об | n, мин‾¹ | V, м/мин | Tо, мин |
1 | Сверлить отверстие под фрезу | 4,0 | 0,08 | 1472 | 37 | 0,13 |
3 | Фрезеровать шпоночный паз | 1,0 | 0,0462 | 1503 | 47,2 | 0,25 |
Операция 030 круглошлифовальная
№ | Содержание перехода | t, мм | Sкр, мм/мин | Sо, мм/об | nд, мин‾¹ | nкр , мин‾¹ | Vд , м/мин | Vкр , м/мин | Tо, мин |
1 | Шлифовать начерно | 0,01 | 35 | 0,006 | 200 | 10000 | 25 | 30 | 0,75 |
2 | Шлифовать начисто | 0,01 | 35 | 0,006 | 200 | 10000 | 25 | 30 | 0,7 |
3.8 Нормирование операций