Проанализировав чертеж детали, можно сделать вывод о том, что деталь является технологичной. Конструкция имеет поверхности, удобные для базирования и закрепления при установке на станках. Доступность всех поверхностей для обработки на станках и непосредственного измерения. Конструкция детали обеспечивает нормальный вход и выход режущего инструмента.
Технические требования на деталь:
1. Стабилизирующий отпуск.
2. Нецилиндричность Ш75g6 не более 0.003 мм.
3. Овальность Ш7g6 не более 0.003 мм.
4. Радиальное биение конуса Морзе5 относительно Ш75g6
а) у конуса пиноли не более 0.004 мм
б) на длине 200 мм не более 0.005 мм
5. Смещение 12+0.3 относительно оси не более 0.2 мм.
6. Перекос 12+0.3 не более 0.1 мм.
7. неперпендикулярность Е и Ж, относительно Ш75g6 не более 0.05 мм.
3.3 Выбор вида и способа получения заготовки. Назначение припусков на заготовку
Деталь «Пиноль» изготавливается из конструкционной стали Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
Таким образом, т.к. тип нашего производства - единичное, то остановим свой выбор на получении заготовки путём резки сортового проката круглой формы обычно точности на отрезном станке. Максимальный диаметр шейки детали «Пиноли» Ш75g5 мм. Точность и шероховатость поверхности получаются после чистового шлифования, поэтому для получения размера достаточно 5 мм припуска на сторону. Выберем ближайший размер (диаметр) сортового проката круглой формы - Ш85 мм. Длина детали «Пиноли» имеет точность размера по 9 квалитету, кроме того свободные требования по шероховатости поверхностей.
Таким образом, примем припуск на получения размера по 5 мм на сторону.
Согласно вышесказанному на рисунке представлена форма и габаритные размеры полученной заготовки для детали «Пиноль».
3.4 Выбор технологических баз и обоснование последовательности обработки поверхности заготовки
Обоснование последовательности обработки поверхностей детали и выбор технологических баз между собой тесно взаимосвязаны и поэтому решаются комплексно. Выбрав комплект технологических баз для большинства операций технологического процесса, необходимо выбрать технологические базы для обработки детали на первой или первых операциях, на которых создаются технологические базы для последующих операций.
Согласно принципу единства баз, большинство поверхностей заготовки необходимо стремиться обработать и измерять от одних и тех же технологических баз. При этом в качестве технологических баз следует использовать основные конструкторские базы детали, а в качестве измерительных баз следует использовать технологические базы, от которых получены обрабатываемые поверхности.
В нашем случае самым оптимальным способом будет базирование вала в трехкулачковом патроне.
1, 2, 3, 4 - двойная направляющая (скрытая); 5 - опорная (явная); 6 - опорная (скрытая).
Данные поверхности необходимо обработать на первой операции, с целью их использования в качестве технологических баз на последующих операциях для обработки других поверхностей. Исходя из геометрии заготовки и параметров точности, в качестве технологической базы на первой операции выбираем цилиндрическую поверхность Ш85 и торец. Деталь устанавливаем в 3-х кулачковый самоцентрирующий патрон с длинными кулачками. Обработку выполняем на токарном станке.
Обработка большинства поверхностей заготовки с использованием одних и тех же технологических баз означает применение координатного метода получения точности размеров. Использование этого метода имеет особо важное значение для достижения требуемой точности относительных поворотов поверхностей детали. При координатном методе исключается влияние погрешности установки заготовки на точность относительных поворотов между поверхностями, обрабатываемыми с одной установки.
3.5Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов. Выбор режущего инструмента
Выбор способов и обоснование количества переходов по обработке поверхностей заготовки предопределяет стремление превратить заготовку в деталь самым коротким и экономичным путем.
На выбор способов обработки влияют:
· Конструктивные особенности детали и ее размеры
· Требования к качеству заготовки
· Свойства заготовки
· Количество деталей, подлежащих изготовлению
· Технико-экономические показатели способов обработки
При назначении метода обработки учитываем требуемую точность поверхностей вала и их шероховатость. Исходя из заданных на чертеже вала параметров, назначаем следующие методы обработки и количества переходов:
Токарная операция:
1. Подрезка торца
2. Точение цилиндра (черновая)
3. Подрезка торца
4. Точение цилиндра (черновая)
5. Сверлить центровочное отверстие
6. Сверлить сквозное отверстие
7. Расточить конус Морзе
8. Расточить канавку отверстия
9. Точить фаску
10. Расточка отверстий
11. Точить фаску
12. Точить цилиндрическую поверхность (начисто)
13. Снять фаски
Фрезерная операция:
14. Фрезеровать паз
15. Сверлить центровочное отверстие
16. Сверлить отверстие
17. Фрезеровать паз
18. Сверлить центровочное отверстие
19. Сверлить отверстия
Сверлильная операция:
20. Сверлить центровочное отверстие
21. Сверление
22. Нарезание резьбы
Шлифовальная операция:
23. Шлифовать цилиндр
24. Шлифовать отверстие
25. Шлифовать конус Морзе
Режущий инструмент:
1. Резец подрезной (2112-0005 ВК6 ГОСТ 18880-73);
2. Резец (2100-0007 ВК6 ГОСТ 18878-73);
3. Расточной резец (2141-0002 ВК6 ГОСТ 18883-73);
4. Расточной канавочный резец (2662-0005 ВК6 ГОСТ 18885-73);
5. Расточной резец (A25T-PWNR/L08HP);
6. Фреза 2223-0129 ГОСТ 17026-71;
7. Фреза 2254-2062 6 ГОСТ 2679-93;
8. Сверло 2317-0104 ГОСТ 14952-75;
9. Сверло ружейное 428.9-28000-0500-304;
10. Сверло 2301-3555-А1 ГОСТ 10903-77;
11. Сверло 2301-3587-А1 ГОСТ 10903-77;
12. Сверло 2301-3562-А1 ГОСТ 10903-77;
13. Метчик 2621-1221 ГОСТ 3266-81;
14. Шлифовальный круг (ГОСТ 2424-83);
15. Внутришлифовальный круг (ГОСТ 2424-83).
3.6 Разработка маршрутного технологического процесса. Выбор технологического оборудования оснастки
|
Наименование операции |
Эскиз операции |
Станок, приспособление, рабочие инструмент |
|
|
Токарная 005 Установ А 1. Подрезать торец, снимаем 5 мм; 2. Точить цилиндрическую поверхность до Ш80 мм. предварительно на длину 190 мм.; |
Станок: токарно-револьверного станка модели 1П365 Приспособления:Патрон 7100-0011 ГОСТ 2675-80, центра 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79. Рабочие инструменты: резец подрезной (2112-0005 ВК6 ГОСТ 18880-73), резец проходнойРезец (2100-0007 ВК6 ГОСТ 18878-73), Сверло 2317-0104 ГОСТ 14952-75, сверло ружейное 428.9-28000-0500-304, расточной резец (2141-0002 ВК6 ГОСТ 18883-73), расточной канавочный резец(2662-0005 ВК6 ГОСТ 18885-73), расточной резец (A25T-PWNR/L08HP). |
||
|
Установ Б 1. Подрезать торец, снимаем 5 мм; 2. Точить цилиндрическую поверхность до Ш80 мм. предварительно на длину 190 мм.; 3. Сверлить центровочное отверстие; 4. Сверлить сквозное отверстие Ш28 мм.; 5. Расточить конус Морзе с большим Ш43 мм., на длину 118 мм.; 6. Расточить канавку отверстия до Ш38,9 мм., на длину 34 мм.; 7. Расточить фаску 2х45°; |
|||
|
Установ В 1. Расточить отверстие до Ш31 на длину 228 мм.; 2. Расточить отверстие до Ш39 мм., на длину 59 мм.; 3. Расточить фаску 3х45°; |
|||
|
Установ Г 1. Точить цилиндрическую поверхность до Ш77 мм., на длину 380 мм.; 2. Снять фаски 2х45°; |
|||
|
Фрезерная 010 Установ А 1. фрезеровать паз шириной 12+0,3 мм., выдерживая размер 71 мм., на всю длину; 2. Сверлить центровочное отверстие; 3. Сверлить отверстие Ш12 мм., на длине 142+0,59 |
Станок: вертикально-фрезерный станок модели 6Т10; Приспособления: тиски призматические с прихватами, тиски призматические самоцентрирующие (7200-0252 ГОСТ 21168-75); Рабочие инструменты: Фреза 2223-0129 ГОСТ 17026-71, Фреза 2254-20626 ГОСТ 2679-93, Сверло 2317-0104 ГОСТ 14952-75, Сверло 2301-3555-А1 ГОСТ 10903-77, Сверло 2301-3587-А1 ГОСТ 10903-77. |
||
|
Установ Б 1. Фрезеровать паз шириной 6 мм., глубиной 4 на длину 184 мм.; 2. Сверлить центровочное отверстие; 3. Сверлить отверстие Ш6 мм., на длине 215±1.5 мм; 4. Сверлить отверстие Ш6 мм., на длине 345 мм; |
|||
|
Сверлильная 015 1. Сверлить центровочное отверстие; 2. Сверлить отверстия Ш7 мм., глубиной 25 мм., на Ш56±0.1 и выдерживая углы 60° 3. Нарезать резьбу в отверстиях на длину 20 мм. |
Станок: вертикально-сверлильный станок 2Н135; Приспособления: тиски призматические самоцентрирующие (7200-0252 ГОСТ 21168-75); Рабочие инструменты: Сверло 2317-0104 ГОСТ 14952-75, Сверло 2301-3562-А1 ГОСТ 10903-77, метчик 2621-1221 ГОСТ 3266-81. |
||
|
Термическая 020 1. Произвести закалку пиноли, обеспечивая твердость поверхности HRC 48…56 |
Оборудование: печь ТВЧ |
||
|
Шлифовальная 025 Установ А 1. Шлифовать цилиндр Ш75g5 мм. окончательно выдерживая размер L=380 мм. |
Станки: круглошлифовальный модели 3М151, внутришлифовальный станок модели 3К228А; Оборудование: Центра 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79,патрон мембранный по ГОСТ 16157- 70; Рабочие инструменты: шлифовальный круг (ГОСТ 2424-83), внутришлифовальный круг (ГОСТ 2424-83). |
||
|
Установ Б 1. Шлифовать окончательно конус Морзе выдерживая Ш44,4 мм., на длине 118 мм. |
|||
|
Установ В 1. Шлифовать отверстие Ш40H9 мм., окончательно выдерживая размер L=60 мм. |
|||
|
Слесарная 030 Промыть деталь от стружки, грязи. |
Оборудование: верстак |
||
|
Контрольная 035 Проконтролировать форму и размеры детали согласно требований чертежа конструктора |
Оборудование: верстак, кругломерMarForm MMQ 400, TESA SCAN 25, HOMMEL-ETAMIC T8000. Рабочие инструменты: Штангенциркуль (ГОСТ 166-89), штангенрейсмас (ГОСТ 164-90). |
3.7 Определение припусков, межпереходных размеров и их допуски. Определение размеров исходной заготовки
|
Элементарная поверхность детали и технологический маршрут ее обработки |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск 2zmin, мкм |
Расчетный минимальный размер, мм |
Допуск на изготовление Td, мкм |
Принятые (округленные) размеры по переходам, мм |
Полученные предельные припуски, мкм |
||||||
|
Rz |
h |
Д |
е |
Dmax |
Dmin |
2zmax |
2zmin |
|||||
|
Сортовой прокат (обычный) |
200 |
300 |
1520 |
- |
- |
83.7 |
1800 |
85.5 |
83.7 |
- |
- |
|
|
Обтачивание: |
||||||||||||
|
черновое |
63 |
60 |
- |
- |
4.04 |
83.427 |
350 |
83.85 |
83.5 |
1.65 |
0.2 |
|
|
черновое |
63 |
60 |
- |
- |
4.04 |
79.387 |
350 |
79.75 |
79.4 |
4.1 |
4.1 |
|
|
черновое |
63 |
60 |
- |
- |
4.04 |
75.347 |
350 |
75.75 |
75.4 |
4 |
4 |
|
|
чистовое |
32 |
30 |
- |
- |
0.246 |
75.101 |
190 |
75.39 |
75.20 |
0.36 |
0.2 |
|
|
Шлифование: |
||||||||||||
|
чистовое |
6.3 |
12 |
- |
- |
0.124 |
74.977 |
13 |
74.99 |
74.977 |
0.4 |
0.223 |
Шлифование чистовое:
Обтачивание чистовое:
Обтачивание черновое:
Обтачивание черновое:
3.8 Назначение режимов резания
Фрезерование.
1. Расчет длины рабочего хода:
где, Lрез=380 мм - длина резания, а y=6-длина подвод, врезания и перебега инструмента;
2. Средняя ширина фрезерования:
где, F=380*12 - площадь фрезеруемой поверхности;
3. Рекомендуемая подача на зуб фрезы по нормативам:
4. Определение стойкости инструмента по нормам:
где,KФ =1-коэффициент, учитывающий количество инструментов в наладке, выбирается по таблице;
T1=60 мин - стойкость инструмента
л - коэффициент времени резания каждого инструмента:
если его можно не учитывать.
5. Скорость резания по нормам:
где, Vтаб=24 м/мин- табличное значение скорости;
K1=1 - коэффициент, зависящий от размеров обработки;
K2=0.85 - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и ее твердости;
K3=1.1 - коэффициент, зависящий от стойкости и материала и инструмента;
6. Число оборотов шпинделя соответствующего рекомендуемой скорости резания:
7. Уточнение скорости резания по принятым оборотам шпинделя:
8. Минутная подача по принятому значению числа оборотов шпинделя:
где, zu=4 - число зубьев фрезы.
9. Расчет основного машинного времени обработки:
.
Сверление.
1. Расчет длины рабочего хода:
где, Lрез=14 мм - длина резания, а y=8 - длина подвод, врезания и перебега инструмента;
2. Назначение подачи на оборот шпинделя станка
3. Определение стойкости инструмента по нормам:
T1=30 мин - стойкость в минутах машинной работы станки;
л - коэффициент времени резания каждого инструмента:
4. Скорость резания по нормам:
где, Vтаб=19_ м/мин- табличное значение скорости;
K1=0.85 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
K2=1.25 - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;
K3=1 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру;
5. Число оборотов шпинделя соответствующего рекомендуемой скорости резания:
6. Уточнение скорости резания по принятым оборотам шпинделя:
7. Расчет основного машинного времени обработки:
.
3.9 Нормирование операций
Расчет основного машинного времени для фрезерной обработки:
где, Lр.х.=386 мм - длина рабочего хода супорта;
Sz=0.012 мм/об - подача на зуб фрезы;
n=600 об/мин - частота вращения шпинделя;
Расчет основного машинного временидля сверления:
где, Lр.х.=22мм - длина рабочего хода супорта;
Sz=0.28мм/об - подача на зуб фрезы;
n=530об/мин - частота вращения шпинделя;
3.10 Контроль точности детали
Контроль можно осуществить ручными инструментами контроля для получения линейных размеров: штангенинструментами, микрометрами, калибрами. Так и специальными измерительными приборами: HELIOS 350, координатно-измерительная машиной WerthScope-Check, прибор для измерений параметров шероховатости, волнистости и профиля поверхности HOMMEL-ETAMIC T8000, HOMMEL-ETAMIC C8000, Кругломер MarForm MMQ 400, TESA SCAN 25(для определения отклонения формы и положения детали)