Разработка технологических процессов на механическую обработку вала первичного (стр. 4 из 15)
Необходимо также учитывать расчетные режимы обработки поверхностей детали и их возможность получения на выбранном оборудовании.
Следует стремиться к уменьшению доли вспомогательного времени и при возможности сокращать основное, применяя например, многоинсрументальную обработку. Использование принципа концентрации операций, т.е. сосредоточения возможно большего числа однотипных видов обработки на одном рабочем месте, также ведет к повышению производительности.
Выбор оборудования производится в соответствии с намеченным планом операции механической обработки, исходя из габаритных размеров обрабатываемой детали.
Выбранный станок должен обеспечивать выполнение технических требований, предъявляемых точностей изготовления деталей.
Мощность, жесткость и кинематические возможности должны позволять вести обработку на оптимальных режимах с наименьшей затратой времени и себестоимости.
В данном случае мы имеем дело с среднесерийном производством, что в совокупности с простой конфигурацией детали позволяет широко использовать полуавтоматы и универсальные станки.
Центровое отверстие выполняется на центровальном станке 2912.
При обтачивании наружных поверхностей по контуру используются токарно-гидрокопировальный станок ЕМ-400, токарный станок 16К20 с ЧПУ, токарно-винторезный станок 16К20. Для выполнения остальных операций (фрезерование, шлифование, резьбонарезание) используются универсальные станки моделей 6М82Г, 5350, 3А151 и т.д.
Ниже приведены технические характеристики выбранных станков.
Таблица 8 - Техническая характеристика станка мод. 6М82Г
| Расстояние от оси или торца шпинделя до стола, мм | 30-450 | |
| Расстояние от вертикальных направляющих до середины стола, мм | 220-480 | |
| Расстояние от оси шпинделя до хобота, мм | 155 | |
| Размеры рабочего стола, мм | 1250×320 | |
| Наибольшее перемещение, мм | продольное | 700 |
| поперечное | 240 | |
| вертикальное | 420 | |
| Число ступеней подач | 18 | |
| Подача стола, мм/мин | продольная | 25-1250 |
| поперечная | 25-1250 | |
| вертикальная | 8,3-416,6 | |
| Диаметр отверстия шпинделя, мм | 29 | |
| Конус Морзе шпинделя | № 3 | |
| Размер оправок для инструмента, мм | 32; 40 | |
| Количество скоростей шпинделя | 18 | |
| Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту | 31,5-1600 | |
| Мощность электродвигателя, кВт | главного движения | 7,5 |
| подачи стола | 1,5 | |
| Габариты станка, мм | 2100×2440 | |
| Категория ремонтной сложности | 23 | |
Таблица 9 - Техническая характеристика станка мод. 5350
| Наибольший обрабатываемый диаметр, мм | 500 | |
| Высота центров, мм | 250 | |
| Расстояние между центрами, мм | 750 | |
| Наибольший нарезаемый модуль, мм | 6 | |
| Наибольший диаметр фрезы, мм | 150 | |
| Расстояние между осями шпинделя, изделия и фрезы, мм | 40-140 | |
| Наибольшая длина фрезерования, мм | 675 | |
| Число нарезаемых зубьев | 4-20 | |
| Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту | 80-250 | |
| Количество ступеней чисел оборотов шпинделя фрезы | 6 | |
| Пределы подач, мм/об | 0,63-5 | |
| Число ступеней подач | 10 | |
| Диаметр отверстия шпинделя, мм | 106 | |
| Диаметр оправки фрезы, мм | 27; 32; 40 | |
| Скорость обратного хода каретки, мм/мин | 1,92 | |
| Мощность электродвигателя привода червячной фрезы, кВт | 7,5 | |
| Габариты станка, мм | длина | 2330 |
| ширина | 1500 | |
| Категория ремонтной сложности | 15 | |
Таблица 10 - Техническая характеристика станка мод. 3А151
| Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм | диаметр | 200 |
| длина | 750 | |
| Конус Морзе передней бабки | № 4 | |
| Диаметр шлифовального круга, мм | 450; 600 | |
| Число оборотов шпинделя шлифовальной бабки в минуту | 1080; 1240 | |
| Скорость перемещения стола (регулирование бесступенчатое), мм/мин | 0,1-6 | |
| Угол поворота стола, град | +3; -10 | |
| Наибольшее поперечное перемещение шлифовальной бабки, мм | 200 | |
| Поперечная подача шлифовальной бабки на один ход стола, мм/мин | регулировка бесступенчатая | |
| Пределы чисел оборотов поводкового патрона в минуту | 63-400 | |
| Мощность электродвигателя, кВт | 7,5 | |
| Габариты станка, мм | 3100×2100 | |
| Категория ремонтной сложности | 38 | |
Оценка возможности использования режущего инструмента для детали «Вал первичный» рассмотрен в таблице 10.
Таблица 11 - Оценка возможности использования режущего инструмента
| № операции | Наименование инструмента | Кт.с. |
| 1 | 2 | 3 |
| 005 | Сверло Т15К6 ГОСТ 14952-75 | 1,0 |
| 010 | Резец Т5К10 ГОСТ 18868-73 | 1,0 |
| 015 | Резец Т5К10 ГОСТ 18868-73 | 1,0 |
| 020 | Резец Т15К6 ГОСТ 18878-73 | 0,85 |
| 025 | Фреза Т15К6 ГОСТ 1092-69 | 1,0 |
| 030 | Фреза Р6М5 ГОСТ 17026-71 | 1,0 |
| 035 | Фреза Р6М5 ГОСТ 17026-71 | 1,0 |
| 070 | Круг шлифовальный 25А ГОСТ 2424-83 | 1,0 |
| 085 | Фреза гребенчатая Р6М5 ГОСТ 1336-77 | 1,0 |
| 090 | Фреза гребенчатая Р6М5 ГОСТ 1336-77 | 1,0 |
| ∑10 | ∑9,85 |
Оценка возможности использования режущего инструмента определяем по формуле (7):
4.7 Размерный анализ различных вариантов технологического процесса
Список размерных цепей
81 – 80 – 100 - 81.
82 – 81 – 100 – 82.
10 - 11 – 100 – 10.
31 – 32 – 11 – 100 – 10 – 31.
61 – 62 – 11 – 100 – 10 – 61.
32 – 33 – 82 – 100 – 11 – 32.
62 – 63 – 82 – 100 – 11 – 62.
63 – 64 – 71 – 63.
51 – 52 – 64 – 71 – 63 – 82 – 100 – 11 – 32 – 51.
83 – 82 – 63 – 71 – 64 – 83.
41 – 64 – 71 – 63 – 41.
83 – 100 – 82 – 63 – 71 – 64 – 83.
83 – 91 – 82 – 63 – 71 – 64 – 83.
33 – 100 – 82 – 33.
Размерная информация:
Количество звеньев 43
Список звеньев размерной цепи.
Звено представляется в виде:
(номер группы) (1-я точка) (2-я точка) (параметры)
Параметры зависят от номера группы, для звеньев групп
2,3 – (мин. размер) (макс. размер)
6-й - (верхнее отклонение) (нижнее отклонение)
8,9-й – (номинальный размер) (верхнее отклонение) (нижнее отклонение)
6 10 100 2.0
6 80 100 1.2 - 1.2
6 10 31 2.0
6 10 61 3.0
2 81 80 0.5 4
6 81 100 0.5 – 0.5
2 82 81 0.5 4
6 82 100 0.74 0
6 82 91 0.3 – 0.3
2 10 11 0.5 5
2 31 32 0.5 8
6 11 32 0.125 – 0.125
2 61 62 0.5 8
6 11 62 0.2 – 0.2
8 11 100 630 0 – 0.9
2 32 33 0.5 0
6 33 82 0 - 0.25
2 62 63 0.5 5
6 63 82 0 - 0.215
6 63 71 0.2 0
6 41 63 0.25 0
6 32 51 0.75 -.075
8 11 21 10 0.55 - 0.55
8 82 91 32 0.3 - 0.3
2 63 64 0.1 5
8 64 71 49 0.2 0
2 51 52 0.1 8
8 52 64 13 0.8 - 0.8
2 83 82 0.1 5
8 64 83 422.5 0 - 0.36
3 41 64 52 52.39
3 83 100 31.35 32.65
3 83 100 57.5 58.24
3 33 100 594.25 595
9 39 109 595 0 - 0.75
9 19 109 630 0 - 0.9
9 19 29 10 0.55 - 0.55
9 69 89 422.5 0 - 0.36
9 49 69 52 0.39 0
9 89 109 57.5 0.74 0
9 59 69 13 0.8 - 0.8
9 69 79 49 0.2 0
9 89 99 32 0.65 - 0.65
4.8 Расчёт припусков
Общим припуском на обработку называется слой металла, удаляемый с поверхности исходной заготовки в процессе механической обработки с целью получения годной детали.
Операционный припуск – это слой материала, удаляемый с заготовки при выполнении одной технологической операции.
Операционный припуск равняется сумме промежуточных припусков, то есть припусков на отдельные переходы, входящие в операцию.
Из применяемых в машиностроении заготовок (проката, отливок, штамповок) в качестве заготовки для данного вала учитывая, что материал делали – сталь 45 ГОСТ1050 – 88 и типа производства массового; применяем заготовку - штамповку.
Данный тип заготовки получают на горизонтально ковочных машинах (ГКМ).
Такой вид заготовок наиболее применяем для получения требуемой детали.
Штамповка – потому, что допуски маленькие и отход металла будет минимальный.
Производим расчет припуска для самой точной поверхности детали Ø 55 согласно маршруту обработки.
Определение дефектного слоя:
Суммарные отклонения расположения штамповкой заготовки при обработки в патроне для наружной поверхности:
r = Örсм2 + r кор2, мкм. ([11], стр. 56)
где - rкоробления – погрешность штампованных заготовок на прессах;
rсм – погрешность по смещению на штампах.
Погрешность закрепления ε([11], табл. 3.26, стр. 68). ε = 110 мкм.
Точность и качество поверхностей штампованных заготовок после механической обработки выбираем ([11], табл. 3.25, стр. 67).
Величину удельного отклонения расположения Δy выбирают по ([11], табл. № 3.22, стр. 64):
Δy = 0,2 мм.
Расстояние LК от сечения, для которого определяется кривизна, до места опоры при установки в центрах определяется из соотношения
Lк= 107,5, мм,
где L – общая длина заготовки в мм, где L = 395 мм.
Величина отклонения расположения заготовки в центровки.
ρц = 0,25 · Öδ2заг + 1 мкм. ([11], стр. 57)
где δзаг – допуск на диаметр базовой поверхности мм. δзаг = 1,7 мм.
ρц = 0,25 · Ö1,72 + 1 = 0,37 мм. ρо.м. = 2 Δy · LК, мкм. ([11], стр. 58)
где – Δy – величина удельного отклонения расположения равная 0,2.
ρо.м. = 2 · 0,2 · 107,5 = 43 мкм.
Суммарное отклонение расположения, ([11], стр. 68). Отклонение на черновую обработку по следующей формуле:
Pо = Ö ρо.м.2 + ρц2, мкм. ([11], стр. 58)
Pо = Ö432 + 3702 = 372 мкм.