Материал: Модернизация конструкции и технологии изготовления узла выдачи полусепараторов автомата вставки заклепок в сепараторы подшипников качения

Определим припуск на обработку поверхности Æ12f9(--0,0160,059 ). Шероховатость данной поверхности, согласно конструкторскому чертежу должна быть не грубее чем Ra 1,25. По таблицам экономической точности обработки на металлорежущих станках для получения заданной точности обработки и шероховатости обработанной поверхности при обработке наружной цилиндрической поверхности необходимо предусмотреть следующий состав технологических операций: обтачивание предварительное; обтачивание чистовое и шлифование.[10]

При такой последовательности технологических операций возможно получение точности обработки по 9 квалитету.

Таким образом, технологический процесс обработки поверхности Æ12f9(--0,0160,059 ) состоит из обтачивания предварительного и обтачивания чистового, и шлифования. Обтачивание происходит в центрах. Заготовка - нарезанная в размер по длине из проката. Торцы обработаны окончательно и зацентрованы на токарно-винторезном станке.

Технологический маршрут изготовления данного вала записываем в таблицу 3.1. В таблицу также записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска. Так как в данном случае обработка ведется в центрах, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю, что имеет значение для рассчитываемого размера. В этом случае эта величина исключается из основной формулы для расчета минимального припуска, и соответствующую графу можно не включать в расчетную таблицу. Суммарное отклонение определяется по формуле (3.7.):

 мкм., (3.7)

где l=56 - длина от торца заготовки до конца участка;

Δк= 2 - прокат калиброванный 12 квалитет.

ρкор=Δк∙l=2∙62=124 мкм.

Допуск на поверхности, используемые в качестве базовых на токарно-сверлильной операции, определяем по ГОСТ 7505-74 для горячекатаного проката δз=210 мкм:

 мкм;

.

Остаточное пространственное отклонение:

после предварительного обтачивания ρ1=0,06*163=9,78≈10мкм;

после окончательного обтачивания ρ2=0,04*163=6,52≈7 мкм.

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:

2zmin i=2(Rzi-1+Ti-1+ρi-1), мкм.

Минимальный припуск:

под предварительное обтачивание

zmin i=2(150+250+163)= 2x563 мкм;

под окончательное обтачивание

zmin i=2(50+50+10)= 2x110 мкм;

под шлифование

zmin i=2(30+30+7)= 2x67 мкм.

Аналогично предыдущему примеру производим расчет по остальным графам таблицы. Графа «Расчетный размер dp» заполняется, начиная с конечного размера путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку, в графе «наименьший предельный размер» определим их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетные размеры, увеличиваем их значения. Округление производим до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

Dmax3=11.984+0.010=11.994 мм;

Dmax2=12.004+0.016=12.02 мм;

Dmax1=12.036+0.007=12.043 мм;

Dзаг=12.4+0.10=12.5 мм.

Предельные значения припусков  определяем как разность наибольших предельных размеров. Предельные значения припусков  определяем как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов и заносим в таблицу 3.1:

 мм = 53 мкм;

 мм = 26 мкм;

мм = 480 мкм;

 мм = 36 мкм;

 мм = 23 мкм;

мм = 357 мкм.

Общие припуски z0min и z0max рассчитываем так же, как и в предыдущем примере, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф.

Таблица 3.1- Расчет припусков и предельных размеров

3.1.7 Выбор оборудования

Выбор оборудования осуществляется на основании таких данных, как метод обработки, точность обработки, расположение размеров обрабатываемых поверхностей, габаритных размеров заготовки, количества инструментов в наладке станка, обеспечение заданной производительности, эффективность использования станка по времени, по мощности и др. таблица 3.2.

Таблица 3.2-Металлорежущее оборудование

3.1.8 Выбор и расчет режимов резания

Выбор режимов резания осуществляется по таблицам режимов, для нескольких наиболее характерных переходов (например, для одного перехода токарной обработки) - расчетно-аналитическим методом.

Режимы резания зависят от обрабатываемого материала, от материала режущей части инструмента, от шероховатости и конфигурации обрабатываемой поверхности, от величины припуска на обработку, от требуемой производительности операции, от режима замены и периода стойкости режущего инструмента.

Произведем расчет режимов резания для токарной обработки Æ14h12 мм.

1.      Выбор инструмента

Для токарной обработки выбираем резец токарный подрезной с пластиной из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 18879-73.

2.      Определяем режимы резания

Расчет длины рабочего хода суппорта Lp.x.:

Lp.x. = Lрез + у + Lдоп , мм.             (3.9)

где Lрез - длина резания, мм;

у - подвод, врезание и перебег инструмента, мм;

Lдоп - дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигураций деталей, мм.

Lpx= 60 + 2 = 62 мм.

Подача суппорта на оборот шпинделя S в мм/об определяется в зависимости от обрабатываемого материала, вида инструмента, глубины резания t, жесткости системы, точности обработки, чистоты поверхности.

Принимаем подачу S = 0,8 мм/об.

Устанавливаем глубину резания:

, мм                                    (3.10)

где D и d - диаметры детали до и после обработки;

мм.

Определяем стойкость инструмента по нормативам Тр в мин:

Тр=Т×ки,мин. (3.11)

где Т - стойкость инструмента;

ки - коэффициент изменения стойкости;

Тр =50×1 = 50 мин.

Расчет скорости резания проводится в зависимости от вида инструмента и инструментального материала, обрабатываемого металла и его твердости, глубины резания t, подачи S, угла в плане j, принятой стойкости инструмента Тр.

Определяем рекомендуемую скорость резания по нормативам:

, м/мин.      (3.12)

где к1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

к2 - коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава инструмента;

к3 - коэффициент, зависящий от вида обработки;

Vтабл - табличное значение скорости резания.

V = 45 ∙ 1,25 ∙ 0,8 ∙ 0,85 = 38,25 м/мин.

Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

,об/мин (3.13)

где V - скорость резания;

d - диаметр обрабатываемый, d = 14 мм.

 об/мин.

По паспортным данным станка уточняем число оборотов шпинделя n=1000об/мин.

Уточняем скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:

, м/мин;        (3.14)

 м/мин.

Определяем силу резания:

, H;   (3.15)

где к1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

к2 - от скорости резания и переднего угла при точении сталей твер-досплавным инструментом.

 H.

Определяем мощность, затраченную на резание

, кВт;   (3.16)

 кВт

Определяем основное время, которое зависит от длины рабочего хода Lpх, принятых подачи S и числа оборотов шпинделя n.

, мин; (3.17)

мин.

Проверка осевой силы резания по допустимому усилию подачи станка и мощности резания по мощности двигателя.

, (3.18)

где Nдв - мощность двигателя станка, на котором выполняется операция;

h - коэффициент полезного действия станка.

Данное условие выполняется, следовательно, принятые режимы резания выбраны оптимально.

3.1.9 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений

Токарная операция

Оборудование. Токарная операция выполняется на токарно-винторезном станке с ЧПУ мод. 16к20ф3с5.

Техническая характеристика данного станка

наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм           400;

наибольшая длина продольного перемещения, мм           900;

наибольшая длина поперечного перемещения суппорта, мм 250;

диапазон скоростей вращения шпинделя, об/мин   12,5-2000;

число скоростей                                                                   22;

наибольшая скорость продольной подачи, мм/мин          1200;

диапазоны скоростей, устанавливаемые вручную:

I ряд: 12,5; 18; 25; 35,5; 50; 71; 100; 140; 200;

II ряд: 50; 71; 100; 140; 200; 280; 400; 560; 800;

III ряд: 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000;

диапазоны скоростей подач, мм\мин:

продольная                                                                           3 - 1200;

поперечная                                                                           1,5 - 600;

скорость быстрого хода, мм\мин:

продольная                                                                          4800;

поперечная                                                                                    2400;

мощность электродвигателя главного движения, кВт                10;

Оснастка:

Токарный самоцентрирующий трех кулачковый патрон; вращающийся центр.

Сверлильная операция

В качестве технологического оборудования назначаем вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125-1. Основные характеристики станка:

Корпус Морзе шпинделя                                                   № 3;

Наибольший диаметр сверления по стали, мм                            25;

Количество операций частот вращения шпинделя            12;

Частота вращения шпинделя, мин-1                                   45-2000;

Величина подачи, мм/об                                            0,1…0,6;

Количество ступеней подач                                       9;

Мощность электродвигателя, кВт                             2,2;

Фрезерная операция

Фрезерование шпоночных пазов и лысок производится на фрезерном станке мод. 6Д91 (шпоночно-фрезерный). Станок для обработки шпоночных пазов концевыми и шпоночными фрезами. Класс точности станков П. Параметр шероховатости поверхности обработки боковых сторон шпоночных пазов Rz 20, дна паза Rz40.

Основные характеристики станка:

ширина фрезеруемого паза, мм                                        6…32;

наибольшая длина фрезеруемого паза, мм                        600;

наибольшая разбивка паза, мм                                           1,0;

частота вращения шпинделя, мин-1:

250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 3150

количество поперечных подач фрезерной головки           18;

поперечная подача фрезерной головки, мм/мин: