Материал: Модернизация конструкции и технология изготовления, механизма смены увеличения визира оптического устройства

·        годовая программа - 2000 шт.

Метод выполнения заготовок для детали определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью ее изготовления [1].

Для изготовления детали, были рассмотрены 4 метода получения заготовок: из прутка, ковка-штамповка, литью по выплавляемым моделям и литье под давлением. Каждый из методов в своем роде уникален [5].

Заготовки из прутка не требуют больших затрат на изготовление, как правило их можно купить с любыми размерами в сечении. Но при механической обработке уходит много материала в стружку. Для деталей малых размеров такой метод получения заготовки будет не рационален.

Заготовки, получаемые ковкой или штамповкой, приобретают очертания детали, что снижает расход материала. Поскольку деталь ответственная данный метод получения не может удовлетворять требованиям по точности размеров и шероховатости. Так же требуются затраты на изготовление штампа, что не экономично, поскольку годовая программа составляет 1500 шт. [5].

Литье по выплавляемым моделям, является одним из новых видов получения заготовок литьем. Но он требует большие временные и финансовые затраты, а так же не имеет нужной точности по размерам и шероховатости [16].

Материал детали, имеет хорошие литейные свойства, поэтому было решено остановиться на методе литья под давлением. Такой способ получения заготовки удовлетворяет требованиям качества поверхности [5].

3.5 Выбор структуры и плана технологического процесса

В связи с маленькими размерами детали и точности поверхностей, выполняется сразу чистовая обработка [15].

В описании технологического процесса не указывают такие операции как смазка, упаковка, нанесение специальных покрытий и другие [15].

Выберем предварительно последовательность операций и технологических переходов. Технологический маршрут обработки детали: стойка приведён в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Технологический маршрут обработки стойки

Маршрутные и операционные карты, представлены в приложении 2,3.

3.6 Выбор типа производства

Выбор типа производства характеризуется коэффициентом закрепления операций k_з.о. его значение определяем по формуле (3.1) [1].

(3.1),

- где Т^ср_шт- среднее штучное время основных операций обработки, мин;

Т^ср_шт=6,26 мин.

N - годовая программа выпуска, шт; N= 2000 шт;

- действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

=2070 ч.

Рассчитаем коэффициент, подставив значения в формулу (3.1)

0,1(3.1),

Исходя из коэффициента загрузки оборудование, был выбран мелкосерийный тип производства.

3.7 Расчет припуска на обработку

Существует два метода расчета припусков: аналитический (расчетный) и справочный (табличный). Для заданной поверхности детали производим расчет припусков аналитическим методом, а для остальных размеров припуски назначаем табличным методом [16].

Заготовка - отливка, материал Сталь 45. Масса заготовки 0,0053 кг. Расчет припуска на отверстие Ø3,4 мм выполняется аналитическим методом. Припуск на остальные поверхности будут выбраны табличным методом. Исходные данные для расчета были занесены в таблицу 3.2 [9].

Таблица 3.2 - Исходные данные для расчета припуска

Выбор и расчёт припусков на обработку производится расчётно-аналитическим методом профессора Кована, формула (3.2) [16].

(3.2),

где Z_min- минимальный (гарантированный) припуск на обработку, мм;

Rz - высота микронеровностей, мм;

Т - глубина дефектного поверхностного слоя, мм;

ρ - пространственные отклонения заготовки, мм;

ε - погрешность закрепления заготовки, мм.

Используя исходные данные рассчитаем Z_min для нашего случая.

Рассчитаем минимальные и максимальные диаметры для детали и заготовки.

По исходным данным

, .

Минимальный диаметр заготовки рассчитывается по формуле (3.3).

(3.3)

Подставим значения в формулу

Максимальный диаметр заготовки рассчитывается по формуле (3.4).

(3.4)

Подставим значения и рассчитаем максимальный диаметр заготовки.

Расчет максимального и минимального припуска выполняем по формуле (3.5).

(3.5)

Рассчитаем припуски.

Занесем данные в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 - Расчетные данные по припуску

Начертим схему расположения припусков и полей допусков при обработке отверстия Ø12 мм рисунке 45 [7].

Рисунок 45 - схема расположения припусков полей допусков при обработке отверстия Ø12 мм

Припуски на остальные поверхности выбираем из таблицы и принимаем равными 1мм.

3.8 Выбор оборудования

Распишем исходные данные для выбора станка для обработки детали.

При изготовлении детали основной вид обработки занимает фрезерование, но так же присутствует обработка отверстий.

У детали присутствуют плоские и цилиндрические поверхности сложной формы, качество которых достигает 8 квалитета точности.

Габаритные размеры заготовки очень малы 11х6,5х7,6 мм. Деталь изготавливается в условиях мелкосерийного производства.

Исходя из выше перечисленный данных, был выбран Вертикальный Обрабатывающий Центр с ЧПУ LEADWELL модель V-22i. Система ЧПУ Fanuc

Технические характеристики станка перечислены в таблице 3.4 [3].

Таблица 3.4 - Технические характеристики Matsuura H.Plus-300

3.9 Выбор станочных приспособлений

Исходные данные для выбора станочных приспособлений [16]:

вид обработки;

габаритные размеры станка;

материал обрабатываемой детали;

способ настройки на размер режущего инструмента;

количество одновременно устанавливаемых деталей;

тип силового привода;

точность обработки;

тип производства.

На станке имеется паллета, на которую будет устанавливаться деталь с помощью приспособлений. На операции базообразования, деталь устанавливается на плиту с помощью пальцев и зажимается гидроприжимом.

На последующих операциях, деталь устанавливается на обработанные поверхности (базовые) и прижимается прихватом. Дальнейшая обработка сторон детали выполняется с помощью поворота паллеты. Так же для сверления отверстий и нарезании резьб, деталь устанавливается на пальцы и прижимается прихватом.

3.10 Выбор режущего инструмента

Выбор режущих инструментов для основных переходов при обработке детали выполнен из исходных данных (таблица 3.5) [16]:

вид обработки;

форма и размеры обрабатываемой поверхности;

точность обрабатываемой поверхности;

марка и свойства обрабатываемого материала;

материал режущей части.

Таблица 3.5 - Инструменты для обработки

3.11 Выбор режимов резания

Максимальное количество оборотов шпинделя выбранного станка равно 8000 об/мин. В связи с тем, что деталь и инструменты имеют малые размеры, принимаем для всех режимов n=2000 об/мин. Поскольку припуск на обработку выбран равным 1 мм, то и глубина резанья тоже будет равна 1 мм [16].

Приведем расчет режима резания для фрезерования базовой поверхности. 11h14x6.5h14. Остальные значения режимов резания будут сведены в таблицу 3.7.

Поверхность фрезеруется торцевой фрезой D=7 мм. Рассчитаем скорость резания по формуле (3.6) [16].

(3.6)

- где n- число оборотов шпинделя, об/мин

D- Диаметр фрезы, мм

Подставим значения в формулу

Подачу на зуб примем равной S_z=0.05 мм/зуб.

Расчет полной подачи выполняется по формуле (3.7).

(3.7)

- где Z-число зубьев

Подставив значения в формулу, полная подача будет равна:

Определим минутную подачу по формуле (3.8).

(3.8)

Найдем значение подачи

Сведем все значения по всем переходам в таблицу 3.6

Таблица 3.6 - Режимы резания