План изготовления состоит из четырех граф:
1. Графа "Операция", которая включает в себя название и номер операции.
2. Графа “ Оборудование”, которая включает в себя оборудование, при помощи которого производится обработка поверхностей на данной операции.
3. Графа "Операционный эскиз", которая включает в себя изображение детали, схему базирования (точки закрепления), простановку операционных размеров, обозначение обрабатываемых поверхностей и указание шероховатости получаемой на данной операции.
4. Графа “Технические требования”, которая включает в себя допуски на операционные размеры и отклонения формы.
План изготовления корпуса внутреннего шарнира представлен на листе 05.М15.269.08. графической части.
3.2 Выбор технологических баз
Теоретическая схема базирования представлена на плане изготовления детали и представляет собой схему расположения на технологических базах заготовки "идеальных" точек, символизирующих позиционные связи заготовки с принятой схемой координат станочного приспособления.
При разработке схем базирования учитываем принцип и единства баз: на всех операциях обработки по возможности использовать одну и ту же базу, как установочную, так и измерительную и принцип постоянства баз: на всех операциях обработки необходимо применять по возможности одни и те же базы. Также важно учитывать правило шести точек, при котором деталь базируется на шести неподвижных точках, которые лишают её шести степеней свободы. Обработку детали начинаем с поверхности, которая служит опорной базой для дальнейших операций. Для обработки этой поверхности в качестве опорной базы приходится принимать необработанную поверхность. После этого, когда она обработана, обрабатываем остальные поверхности, соблюдая при этом определённую последовательность, сначала обрабатываем поверхность, к точности которой предъявляются меньшие требования, а потом поверхности, которые должны быть более точными.
Операции согласно типовому технологическому процессу изготовления разбиваем на установы. Индекс около номера поверхности обозначает номер операции, на которой она получена. Индекс 00 – относится к заготовительной операции, буквы А, Б – указывают, что поверхность обработана на данной операции с установа А или Б. Арабские цифры 1,2,3 и т.д. обозначают переход на котором был получен данный размер.
В связи с тем, что вал представляет собой тело вращения, первоначально заготовка обрабатывается на станках токарной группы.
На 005 фрезерно-центровальной операции в качестве черновых технологических баз используем технологические базы, указанные на чертеже заготовки (см. чертеж 05.М15.269.15) ими являются цилиндрическая поверхность 6 и торцовая поверхность 5. Ось материализуем наружными цилиндрическими поверхностями.
На 010 и 015 токарных операциях и на 020 токарной операции с ЧПУ на установе А в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 2, в качестве опорной базы торец 1; на установе Б – в качестве двойной опорной базы используем ось поверхности 13, в качестве опорной базы торец 17. В качестве опорной базы принимаем, в зависимости от установа, пов.2 и 13 соответственно.
На 025 сверлильной на установе А в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 2, в качестве опорной базы торец 1; на установе Б – в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 13, в качестве опорной базы торец 5. В качестве опорной базы принимаем, в зависимости от установа, пов.2 и 13 соответственно.
На 030 сверлильно-фрезерной, 050 плоскошлифовальной, 065 полировальной операциях в качестве направляющей базы используем ось поверхности 8, в качестве установочной базы торец 17, в качестве опорной базы принимаем пов.8.
На 035 фрезерной операции на в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 6, в качестве опорных баз торец 1 и цилиндрическую поверхность
На 055 и 060 круглошлифовальных операциях двойной направляющей базой является ось. Поверхности 17 и 27, использующиеся для простановки в них специальных центров используются в качестве опорных баз.
Сведем все данные по технологическим базам и размерам получаемым на операциях ТП в таблицу 3.2.
| № операции | Название | № опорных точек | Характер появления | Реализация | Операционные размеры | Единство баз | ||
| Явная | Скрытая | Естественная | Искусственная | |||||
| 005 | ДН О О | 1,2,3,4 5 6 | + - + | - + - | + + + | - - - | 2Б10-А, 2Ж10-Б Z10-A, Э10-А, Э10-Б | + - |
| 020 | У ДО О | 1,2,3 4,5 6 | + - + | - + - | + + + | - - - | 2Б20-Б, 2Ж20-А, ДЮ20-А, 2J20-Б Z20-Б, Э20-Б F20-Б, G20-A | + - |
| 030 | У ДО О | 1,2,3 4,5 6 | + - + | - + - | + + + | - - - | 2Ж30-А, 2Б30-Б Z30-Б | + - |
| 040 | У ДО О | 1,2,3 4,5 6 | + - + | - + - | + + + | - - - | 2М40-1, 2И40-4 , 2Т40-3, 2Т40-2, 2ХХ40 СК20-А, Z20-Б, | + - |
| 050 | У ДО О | 1,2,3 4,5 6 | + - + | - + - | + + + | - - - | V50-Б, 2Д50-Б, Е50-А, 2Ф50-А, 2Щ50-А, 2Г50-А,2Н50,2П50 ИЬ50-А,МИ50, КК50 , МХ50 | + - |
| 060 | У ДО О | 1,2,3 4,5 6 | + - + | - + - | + + + | - - - | 2Х60, 2Ш60, Ъ60 БЛ60, СЕ60 | + - |
3.3 Обоснование простановки операционных размеров
Способ простановки операционных размеров выбираем в зависимости от метода достижения точности. Для выполнения выше рассмотренных операций применяем метод достижения точности размеров с помощью настроенного оборудования. В этом случае имеет место несколько вариантов простановки операционных размеров, получение которых зависит от технологических возможностей применяемого оборудования. Так как при разработке технологического процесса изготовления детали использовалось стандартное и универсальное оборудование, то было бы целесообразно применить координатный способ простановки операционных размеров. Токарные станки с ЧПУ применяемые при обработке могут реализовывать выше описанную схему простановки операционных размеров, или схему простановки операционных размеров, когда нуль детали перемещен на правый крайний торец.
В нашем случае при чистовой обработке используем первую схему простановки операционных размеров.
3.4 Назначение операционных технических требований
1. Заготовительная операция: все требования предъявляемые к поковке по качеству и точности назначаем согласно рекомендациям ГОСТ 7505-89 (см. п.2.2.).
2. Допуски на операционные размеры в осевом направлении рассчитываем по следующим формулам:
- для операции 005 – фрезерно-центровальной:
TAi = wicт+ с.ш., (3.1)
где TAi – допуск на размер А на i-той операции;
wicт – статистическая погрешность на i-той операции;
с.ш. – смещение штампа, возникающее на заготовительной операции;
(смещение штампа не учитывается при определении допусков на центровые отверстия и на габаритный размер);
- для остальных операций:
TAi = wicт + Üi, (3.2)
где TAi – допуск на размер А на i-ой операции;
wicт – статистическая погрешность на i-той операции;
Ü i– величина торцового биения, определяемая по прил.2 [РАЗМЕРН].
На операциях, в которых единство баз не соблюдается:
TAi = wicт + ÜI + eб, (3.3)
где eб – погрешность базирования
2. Допуски на диаметральные размеры назначаются, исходя из квалитета точности, который обеспечивает оборудование в радиальном направлении. Его выбираем по прил.1 [РАЗМЕРН], значения допусков берутся из [поля допусков].
3. Значения погрешностей формы на диаметральные размеры назначаем, руководствуясь прил.2 [РАЗМЕРН]. Величина отклонения от соосности определяется как половина погрешности радиального биения.
4.Шероховатость, получаемую при обработке поверхностей, назначаем с учетом рекомендаций (прил. 1[РАЗМЕРН]).
5. Для операции 040 термической:
Определяем приведенный средний диаметр вала:
dср = (d1×l1 + d2×l2+…+ dn×ln)/l (3.3)
где d1, d2, dn– диаметры ступеней;
l1, l2, ln – длины ступеней;
l – общая длина вала.
dср = (87×19,5 + 63×1,5+45×103,5+40×20+30×60)/204,5= 48,87 мм;
В табл.4.8 [горбац] находим Dк - величину удельной изогнутости оси вала:
Dк = 0,8 мкм/мм = 0,008, затем вычисляем значения отклонений от соосности при термообработке по формуле:
Øi = Dк×li , (3.4)
где Dк - величина удельной изогнутости оси вала,;
li - длина i – той ступени вала.
Ø1 = 0,008×19,5=0,156 мм;
Ø2 = 0,008×1,5=0,012 мм;
Ø3 = 0,008×103,5 = 0,828 мм;
Ø4 = 0,008×20=0,16 мм;
Ø5 = 0,008×60=0,048 мм.
4. Выбор средств технологического оснащения (СТО)
Задача раздела - выбрать для каждой операции ТП такие оборудование, приспособление, режущий инструмент (РИ) и средства контроля, которые бы обеспечили заданный выпуск деталей заданного качества с минимальными затратами.
4.1 Выбор оборудования
При выборе типа и модели металлорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами: