Исходные данные: деталь «хвостовик», изготовлена из материала: сталь 45 ГОСТ1050–74. В качестве заготовки выбираем горячекатаный прокат обычной плотности ГОСТ 2590–71.
Рассматриваем припуски на наружный диаметр хвостовика Ø20
. Определяем квалитет точности заданного размера по таблице [1, с. 192]. В результате находим квалитет 9. Составляем маршрут обработки данной поверхности, руководствуясь таблицей [1, с. 181].1. Заготовка – пруток обычной точности.
2. Черновое точение, точность 12 квалитет.
3. Чистовое точение, точность 9 квалитет.
Расчёт припусков сводим в таблицу 3.1. Отклонения расположения при установке в центрах определяются по формуле:
DSk=Dk×l, (3.29)
где
Dk – отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1 мм (в справочных материалах далее именуется кривизной).
L – общая длина заготовки.
Dk находим в таблице [1, с. 180]
Dk=0,5 мкм/мм; l=55 мм
DSk=0,5×55=27,5 мкм » 28 мкм
Кривизну при всех последующих операциях определяем по формуле:
Dост=Ку×Dз, где (3.40)
Dз – кривизна заготовки (DSk),
Ку – коэффициент уточнения, определяется из таблицы [1, с. 190]
Dточ. черн. =0,06×28=1,68 мкм » 2 мкм
Dточ. чист. =0,04×28=1,12 мкм » 1 мкм
При установке в центрах погрешность установки равна e=0.
Определяем минимальные припуски на операции по формуле:
2Zmini=2 (Rzi-1+hi-1+Di-1+ei), где (3.41)
Rzi-1 – шероховатость поверхности заготовки на предшествующей операции,
hi-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предыдущей операции.
2Zmin.точ.черн.=2 (125+150+28)=606 мкм
2Zmin.точ.чист.=2 (63+60+2)=250 мкм
Предельные размеры детали:
dмин.дет.=20–0.072=19.928 мм
dмакс.дет.=20–0.020=19.98 мм
Td=dmax.дет.-dmin.дет.=19,98–19,928=0,052 мм
Определяем межоперационные минимальные размеры по формуле:
dmini-1=dmini+2Zmini (3.42)
dmin.точ.черн.=19,928+0,25=20,178 мм
dштп. заг.=20,178+0,06=20,238 мм
По рассчитанному размеру заготовки выбираем стандартный размер прутка. Выбираем пруток обычной точности размером Ø21+0,4-0.5. На чертеже заготовки указывается сортамент:
21 ГОСТ 2590–71
Круг –
45 ГОСТ 14034–74
Заносим размеры прутка в составленную таблицу 3.1. Округляем минимальные межоперационные размеры. Определяем допуск для каждой операции в зависимости от квалитета и диаметра min. Определяем максимальные межоперационные размеры по формуле:
dmax= dmin+Td (3.43)
dmax.точ.черн.=20,2+0,21=20,41 мм
Находим максимальные и минимальные межоперационные припуски:
2Zmaxi=dmaxi-1–dmaxi (3.44)
2Zmax.точ.черн.=21,4–20,41=0,99 мм =990 мкм
2Zmax.точ.чист.=20,41–19,98=0,43 мм =430 мкм
2Zmini=dmini-1–dmini (3.45)
2Zmini.точ.черн.=20,5–20,2=0,3 мм =300 мкм
2Zmin.точ.чист.=20,2–19,928=0,272 мм =272 мкм
Проверку выполненного расчёта осуществляем по формуле:
Tdзаг.–Tdдет.=2Zmax.o.–2Zmin.o. (3.46)
Tdзаг.–Tdдет.=900–52=848 мкм
2Zmax.o.–2Zmin.o.=(990+430) – (300+272)=848 мкм
Таблица 3.1. Таблица расчёта припусков
Элементарная поверхность детали и технологический маршрут её обработки | Элементы припуска МКМ | Расчётный припуск 2Zmin, мкм | Расчётный наименьший размер, ммdmin | Допуск на изготовление Td, мкм | Принятые (округлённые) размеры по переходам, мм | Полученные предельные припуски, мкм | |||||
RZ | h | D | e | dmax | dmin | 2Zmax | 2Zmin | ||||
Ø20-0.020-0.072пруток | 125 | 150 | 28 | – | 20.238 | 900 | 21.4 | 20.5 | |||
Точение черновое, кв. 12 | 63 | 60 | 2 | – | 606 | 20.178 | 210 | 20.41 | 20.2 | 990 | 300 |
Точение чистовое, кв. 9 | 6.3 | 20 | 1 | – | 250 | 19.928 | 52 | 19.98 | 19.928 | 430 | 272 |
Схема расположения припусков
Рис. 3.5
Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономное использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, потребление электроэнергии и, в итоге, себестоимость изделия. В зависимости от объема выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и высокой производительности.
Для реализации разработанного технологического процесса изготовления детали «Хвостовик» в качестве технологического оборудования предполагается использование следующих станков:
1. Станок токарно-револьверный модели 1Г325
Основные параметры станка:
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм | 25 |
Наибольшая длина подачи прутка, мм | 80 |
Расстояние от торца шпинделя до передней грани револьверной головки, мм | 70–400 |
Наибольшее рабочее перемещение перемещения поперечного суппорта, мм | 80 |
Частота вращения шпинделя, об/мин | 80–3150 |
Мощность электродвигателя главного привода, кВт | 6 |
Габаритные размеры: | |
длина, мм | 3980 |
ширина, мм | 1000 |
высота, мм | 1555 |
Масса, кг | 1400 |
2. Станок фрезерно-центровальный модели 2538
Основные параметры станка:
Размеры обрабатываемой детали: | |
диаметр, мм | 10–80 |
длина, мм | 200–1200 |
Частота вращения шпинделя, об/мин | 50–2000 |
Подача, мм/мин | 0,01–0,3 |
Мощность, кВт | 4,4 |
Габаритные размеры: | |
длина, мм | 2000 |
ширина, мм | 1050 |
высота, мм | 1255 |
Масса, кг | 2200 |
3. Станок токарно-винторезный модели 16К20М
Основные параметры станка:
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: | |
над станиной, мм | 400 |
над суппортом, мм | 220 |
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, мм | 53 |
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм | 780 |
Частота вращения шпинделя, об/мин | 20–3000 |
Число скоростей шпинделя | 22 |
Наибольшее перемещение суппорта: | |
продольное, мм | 700 |
поперечное, мм | 240 |
Подача суппорта: | |
продольная, мм/об | 0,02–1,5 |
поперечная, мм/мин | 0,01–1,4 |
Мощность электродвигателя главного привода, кВт | 4,2 |
Габаритные размеры: | |
длина, мм | 1510 |
Ширина, мм | 780 |
Высота, мм | 1380 |
Масса, кг | 1850 |
4. Станок фрезерный широкоуниверсальный модели 676П