Технологический процесс изготовления зубчатого колеса (стр. 2 из 5)
Получение заготовки из штамповки будет дешевле заготовки, полученной отливкой, так как не требует при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки.
Экономическую эффективность использования штампованной заготовки над заготовкой из отливки определим с помощью коэффициента использования и экономии материала в стоимостном выражении.
у штамповочной заготовки больше, чем 
у заготовки из отливки.На основании полученных данных для производства принимается заготовка, полученная на ГКМ.
2. Определение промежуточных припусков, технологических размеров и допусков
Промежуточные припуски имеют очень важное значение в процессе разработки технологических операций механической обработки деталей. Правильное назначение промежуточных припусков на обработку заготовки обеспечивает экономию материальных и трудовых ресурсов, качество выпускаемой продукции, снижает себестоимость изделий.
В массовом и крупносерийном производстве промежуточные припуски рекомендуется рассчитывать аналитическим методом, что позволяет обеспечить экономию материала, электроэнергии и других материальных и трудовых ресурсов производства.
В серийном и единичном производствах используют статистический (табличный) метод определения промежуточных припусков на обработку заготовки, что обеспечивает более быструю подготовку производства по выпуску планируемой продукции и освобождает инженерно – технических работников от трудоемкой работы.
После расчета промежуточных размеров определяют допуски на эти размеры, соответствующие экономической точности данной операции. Промежуточные размеры и допуски на них определяют для каждой обрабатываемой поверхности детали.
Черновые операции обычно следует выполнять с более низкими техническими требованиями на изготовление (12 – 14 квалитет), получистовые – на один – два квалитета ниже и окончательные операции выполняются по требованиям рабочего чертежа детали.
Шероховатость обрабатываемых поверхностей зависит от степени точности и назначается по справочным таблицам [4], [6], [10].
Необоснованное повышение качества поверхности и степени точности обработки повышает себестоимость изготовления детали на данной технологической операции.
2.1 Аналитический метод определения припусков
Для получения деталей более высокого качества необходимо при каждом технологическом переходе механической обработки заготовки предусматривать производственные погрешности, характеризующие отклонения размеров, геометрические отклонения формы поверхности, микронеровности, отклонения расположения поверхностей. Все эти отклонения должны находиться в пределах поля допуска на размер поверхности заготовки.
Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки заготовки.
Величина промежуточного припуска для плоских поверхностей заготовки:
z min = Rz + T + po + εу; (2.1)
для поверхностей типа тел вращения (наружных и внутренних):
2z min = 2 (Rz + T +
); (2.2)где Rz – высота микронеровностей поверхности, оставшихся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;
T – глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;
po – суммарные отклонения расположения, возникшие на предшествующем технологическом переходе, мкм;
εу – величина погрешностей установки заготовки при выполняемом технологическом переходе, мкм.
Отклонения после чистовой обработки обычно исключают при расчетах из – за их малой величины. Отклонения и погрешности установки определяют в каждом конкретном случае в зависимости от метода получения заготовки.
Максимальный припуск на обработку поверхности заготовки:
для плоских поверхностей:
z max = z min + δп - δв; (2.3)
для поверхностей типа тел вращения:
2z max = 2z min + δ D п - δ D в, (2.4)
где δп и δ Dп - допуск на размер на предшествующем переходе, мм;
δв и δ D в - допуск на размер на выполняемом переходе, мм.
Допуски и шероховатость поверхности на окончательных технологических переходах (операциях) принимаются по рабочему чертежу.
Для удобства определения промежуточных припусков перед их расчетом исходные и расчетные данные по каждой операции на конкретную обрабатываемую поверхность в технологической последовательности заносим в таблицу 2.2.
Необходимые данные для определения элементов припуска следует выбираем из [4], [6].
Таблицу рекомендуется заполнять в такой последовательности:
- в графу “ Заготовка и технологическая операция” записывают вид заготовки и операции, установленные на данную обрабатываемую поверхность в технологической последовательности;
- в графу “ Точность заготовки и обрабатываемых поверхностей” записывают степень точности выбранной заготовки и квалитета на промежуточные размеры без предельных отклонений;
- в графу “ Элементы припусков” заносят величину микронеровностей Rz и глубину дефектного поверхностного слоя Т на заготовку и на все операции в технологической последовательности в зависимости от метода обработки, а величину погрешностей установки заготовки на выполняемой операции определяют по таблице или производят расчет по формулам;
- суммарное значение отклонений pрассчитывают аналитическим методом и значения расчета заносят в графу таблицы;
- графу “ Допуски на размер” заполняют значениями допусков на заготовку и промежуточные размеры согласно степени точности заготовки и квалитета установленных на размер по каждой операции [6], [9].
Остальные значения промежуточных припусков и размеров заносят в таблицу после расчетов.
Графы промежуточных размеров D min и D mах определяют и заполняют от окончательных промежуточных размеров до размеров заготовки.
Таблица 2.2 - Таблица расчета припусков, допусков и промежуточных размеров по технологическим операциям для поверхности 3
| Вид заготовки и технологичес-кая операция | Точностьзаготовки и обрабатыва-емойповерхности | Допуск наразмер δ, мм | Элементыприпуска,мкм | Промежуточ-ные размеры заготовки,мм | Промежуточ-ныеприпуски, мм | |||||
| Rz | T | po | εу | D mах | D min | 2z max | 2z min | |||
| штамповка | 14 | 1,30 | 80 | 500 | 520,4 | - | 277.0 | 275.7 | - | - |
| Токарная:черноваячистовая | h 12h 10 | 0,520,2 | 6010 | 4020 | 31,2- | 4535 | 273.85273.15 | 273.33272.95 | 3,10,7 | 2.980,63 |
2.2 Статистический (табличный) метод определения припусков
При статистическом (табличном) методе определения промежуточных припусков на обработку поверхностей заготовок пользуются таблицами соответствующих стандартов, нормативными материалами и данными технических справочников.
Статистический метод определения промежуточных припусков сравнительно прост, однако практическое применение его вызывает некоторое затруднение, которое объясняется тем, что таблицы находятся в разных справочных изданиях, стандартах отраслей и предприятий, различных по содержанию и по системе их построения.
Промежуточные припуски и допуски для каждой операции определяют, начиная от финишной операции к начальной, т.е. в направлении, обратном ходу технологического процесса обработки заготовки.
Для определения припусков табличным методом используем источник [4].
Припуск на черновую токарную 2.0 мм.
Припуск на чистовую токарную 0.8 мм.
Припуск на торцы 2.0 мм.
Припуск под шлифовку 0.6 мм
2.3 Размерный анализ технологического процесса
Размерный анализ технологического процесса выполняется с помощью метода графов.
В соответствии с принятым технологическим процессом изготовления колеса производится размерный анализ детали. Конструкторские А и технологические S размеры, а также размеры заготовки З и припуски Z показаны на листе 3 графической части.
По схеме на листе 3 графической части составляется граф, представленный на этом же листе, по которому составляются следующие расчетные уравнения:
Замыкающими размерами являются А и Z, следовательно, получаются следующие исходные уравнения.
Подставляя в уравнения имеющиеся данные и назначив соответствующие допуски получим, технологические размеры Si приведенные в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Расчет технологических размеров
| Технологический размер | Расчетная формула и его значение, мм |
| З1З2 | З1 = А1 +Z1 + Z3 =55 +2 +2 =59-0.74З2= А2+Z1 + Z2 =40 +2 +2=44-0.62Допуски на заготовку принимаем по 14 квалитету |
| S1S2S3 | S1= З1 – Z3= 59-2 =57S2= А1 - А2 = 55 - 40 =15S3= А2 =40 |
Номиналы припусков:
Z1=2 мм;
Z2=2 мм;
Z3=2 мм.
В данной детали имеется три технологических размера, опредлим их номиналы по табл.2.4:
Принимаем S1 и S2 по 12 квалитету:
S1=57-0.12
S2=15-0.07
S3=40-0.12
Принимаем S1 и S2 по 12 квалитету:
Проверяем фактический припуск на обработку Z3:
Z3= З1 - S1=59-0.74-57-0.12=2-0.86