Дипломная работа: Составление технологического маршрута и проектирование технологических операций изготовления детали типа Муфта

Таблица 4 - Общие припуски для детали из проката

Предельные отклонения на заготовку определены по таблицам 62 и 63 стр. 169 [1].

Расчет припусков и предельных размеров при изготовлении детали из поковки определяется по следующим формулам. Отклонения расположения торцовых поверхностей:

Минимальный припуск рассчитывается следующим образом (двухсторонний при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей):

2 Z_min = 2[( R_z+ h) + , (13)

(односторонний при обработке торцевых поверхностей, фрезеровании):

Z_min = 2[( R_z+ h) + , (14)

Расчет двухстороннего припуска:

2 Z_min = 2[( R_z+ h)² + , (15)

R_z+h=350+500=800 мкм= 0,850 мм

где R_z- высота неровностей на предшествующем переходе;

h_i - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе.

Д_У= , (16)

где,- расчетное коробление заготовки при данном методе получения заготовки;

- отклонение от концентричности и соосности при данном методе получения заготовки равно допуску на размер заготовки 220 мкм;

- табличное значение удельного коробления заготовки при данном методе получения заготовки.

Таблица 5 - Общие припуски для детали из поковки

10. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Проводимые на первом этапе поисковые исследования позволяют определить рекомендуемые способы получения заготовок для деталей. Окончательное решение о выборе конкретного способа из полученного перечня принимается после определения и сравнения себестоимости получения заготовки для каждого из рекомендуемых видов. Сравнение способов производства заготовок по их себестоимости позволяет выбрать оптимальный метод и способ.

Оценку различных вариантов получения заготовок чаще всего производят по двум показателям:

- по коэффициенту использования материала К_ИМ;

- по технологической себестоимости изготовления детали.

Для расчета К_ИМ необходимо определить массу детали и заготовки.

Масса заготовки из прутка:

(17)

где р = 3,14

сo - плотность материала,

D - наружный диаметр прутка,

L - высота прутка.

Поковка имеет сложную форму, поэтому при определении массы заготовки из поковки, воспользуемся программным комплексом DWG.

(18)

Определим коэффициент использования материала:

- для прутка

- для поковки

Так как К_ИМ для поковки больше чем для прутка, то заготовка из поковки экономичнее.

Рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали по формуле:

(19)

где - вес заготовки, кг;

- оптовая цена за 1 кг заготовки, рублей;

- стоимость механической обработки 1 кг заготовки, рублей;

- стоимость 1 кг отходов, рублей.

Рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали из прутка:

Рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали из поковки:

Изготовление детали из поковки выгодно и по отношению к коэффициенту использования материала и по стоимости изготовления. Данный тип заготовки выбираем окончательно.

11. Разработка технологического маршрута изготовления детали

Технологический маршрут определяет последовательность операций и состав технологического оборудования. От того, как построен технологический маршрут, во многом зависят качество детали и эффективность ее изготовления. Разработка маршрутного технологического процесса является сложной задачей и зависит от конструкции детали, материала, требований к ее качеству, вида заготовки, масштаба выпуска.

Базовой исходной информацией служат: рабочий чертеж детали, технические требования, регламентирующие точность, параметры шероховатости поверхности детали и другие требования к качеству. Все это увязывается с характеристиками типов и методов организации производства. Разработка процессов изготовления деталей начинается с составления технологического маршрута.

12. Разработка плана обработки поверхностей заготовки

При определении последовательности обработки поверхности необходимо выбрать метод обработки, соответствующий ее форме, точности, шероховатости, учитывающий свойства материала заготовки.

Определить последовательность и количество переходов обработки можно, используя коэффициент ужесточения точности поверхности и учитывая параметры ее шероховатости.

Коэффициент ужесточения точности определяется по формуле:

(20)

где Т_З - поле допуска заготовки;

Т_Д - поле допуска детали.

Количество требуемых технологических переходов определяется по формуле:

(21)

Полученное число необходимо округлить до ближайшего целого значения.

Определим количество переходов для торцов 1 и 5.

Поле допуска заготовки на торец будет обусловлено точностью работы оснастки станка «Клещи». Согласно паспорту станка Т_З = 249 мкм.

Устанавливаем n_пер = 2.

При обработке происходит уточнение размера до 9 квалитета. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- получистовое точение - 10 квалитет;

- чистовое точение - 8 квалитет.

Определим количество переходов для фаски 2 и 4.

После обработки необходимо достичь 14 квалитета точности и шероховатости Ra5.

Устанавливаем n_пер = 2.

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

Определим количество переходов для поверхности 3.

Устанавливаем n_пер = 6.

При обработке происходит уточнение размера до 6 квалитета. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

- чистовое точение - 8 квалитет;

- шлифование предварительное - 7 квалитет;

- шлифование окончательное - 6 квалитет;

- тонкое шлифование - 6 квалитет

Определим количество переходов для фасок 6 и 10.

После обработки необходимо достичь 14 квалитета точности и шероховатости Ra5.

Устанавливаем n_пер = 2.

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

Определим количество переходов для поверхности 7.

Устанавливаем n_пер = 3.

При обработке происходит уточнение размера до 8 квалитета. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

- чистовое точение - 8 квалитет;

Определим количество переходов для дорожки качения 8.

Устанавливаем n_пер = 2.

После обработки необходимо достичь 10 квалитета точности и шероховатости Ra5. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

Определим количество переходов для канавки 9.

После обработки необходимо достичь 14 квалитета точности и шероховатости Ra5.

Устанавливаем n_пер = 2.

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

На остальные поверхности назначаем однократную обработку.

Составим таблицу исходя из полученных данных.

Таблица 6 - План обработки детали «Муфта»

13. Выбор вариантов схем базирования заготовки

Данная схема базирования реализуется при установке заготовки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне.

Рисунок 3 - Схема базирования заготовки операции 20

Расчет припусков и размеров заготовки

Определим минимальные припуски на механическую обработку. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Рассчитаем минимальный припуск по формуле (стр. 175 [1]):

(22)

где Rz_i-1 - высота неровностей профиля (табл. 5 стр. 181 [1]);

h_i - глубина дефектного поверхностного слоя (табл. 5 стр. 181 [1]);

?_? - суммарное значение пространственных отклонений для элементарной поверхности на предыдущем переходе (табл. 4 стр. 180 [1]);

е_i - погрешность установки заготовки при выполняемом переходе (табл. 16 стр. 44 [1]).

Для поверхностей №1 и №5:

Переход I

Переход I I

Для поверхностей №2 и №4:

Переход I

Переход I I

Для поверхности №3:

Переход I

Переход I I

Переход I I I

Переход IV

Переход V

Переход VI

Для поверхностей №6 и №10:

Переход I

Переход I I

Для поверхности №7:

Переход I

Переход I I

Переход I I I

Для поверхности №8:

Переход I

Переход I I

Для поверхности №9:

Переход I

Переход I I

На основании плана обработки поверхностей и выбранных схем базирования заготовки, приступим к формированию маршрутного техпроцесса обработки детали «Муфта». Представим в форме таблицы 6 маршрут механической обработки детали с кратким перечнем оборудования и технологической оснастки.

Таблица 7 - Маршрут обработки детали «Муфта»