Технологический процесс изготовления детали вала (стр. 3 из 5)

Окончательно размеры заготовки будут уточнены после расчета припусков на обработку поверхностей заготовки.

Следовательно, метод получения заготовки – горячекатаный прокат.

3.4 Выбор технологических баз

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. Эта задача решается несколькими способами. Поэтому, путем анализа различных вариантов базирования детали, выбирается наиболее предпочтительный с точки зрения обеспечения точности детали при обработке от выбранных баз.

1 Вариант: Погрешность базирования при установке вала с помощью одной подвижной и одной неподвижной призм

ω^I = ωсхемы базирования + ωтехн. системы = 0,05+0,4+ 1,5 = 1,65 мм

2 Вариант: Погрешность базирования при установке вала в тиски с самоцентрирующими губками

ω^II= ω_{схема базирования} +ω_{Техн. системы}=

h +0,8 =0,05+0.8=0,85мм

Выбираем вариант базирования в тисках с самоцентрирующими губками, так как он точнее.

Наиболее часто используемыми чистовыми технологическими базами для деталей типа вал являются центровые отверстия, так как основным размером на вал является, как правило, его диаметр. Установка по центровым отверстиям позволяет «поймать» ось детали и при этом погрешность базирования на диаметр будет нулевой.

Заготовка, приходящая на производство не имеет центровых отверстий. Ввиду этого на первой операции деталь зажимается в тиски с самоцентрирующими губками, фрезеруются торцы и после этого засверливаются центровые отверстия, которые и используются почти на всех операция, так как позволяют легко, быстро и надежно закрепить деталь и при этом не мешают обработке.

3.5 Выбор методов обработки поверхностей заготовки иопределение количества переходов. Выбор режущего инструмента. Определение припусков, межпереходных размеров и их допусков. Определение размеров исходной заготовки

Рассмотрим участок вала Æ38 мм и шероховатостью Ra=6.3.

Конечную точность участка обеспечивает шлифование.

Шлифованию должно предшествовать чистовое точение.

Чистовому точению должно предшествовать черновое точение.

Таким образом определяемое количество переходов : 3.

На выбор режущего инструмента влияют следующие параметры:

· требования к качеству детали;

· свойства материала обрабатываемой заготовки;

· выполняемая операция или переход;

· возможности и состояние используемого технологического оборудования;

· экономические показатели.

Двусторонний минимальный припуск на обработку нужных поверхностей определяется по формуле:

2z_{i min} = 2 ∙ [(Rz + h) _i-1+

]

Где

;

hz_i-1 – высота поверхностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

h_i-1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;

ε_i - погрешность установки заготовки, мкм;

- суммарное отклонение расположения поверхностей, мкм;

- суммарное отклонение оси детали от прямолинейности (кривизны), мкм;

- отклонение оси детали от прямолинейности (удельная кривизна), мкм;

- погрешность центрования заготовки, мкм;

L – длина заготовки;

Td_i-1 – допуск на диаметральный размер базы, используемый при центровании, мкм.

Величина параметров качества поверхности проката, обычной точности прокатки:

=160 мкм, h₀=250 мкм;

=0.5 мкм/мм;

=0.5*214=0,107 (мм);

=0.25*Td_з=0.25*1600=0,400 (мм);

=0,4141 (мм).

Остаточное отклонение расположения заготовки (кривизны):

- коэф-т уточнения.

=0.06 – для чернового точения;

=0.04 – для чистового точения;

=0.02 – для шлифования.

=414.1*0.06=0,024864 (мм)

=24.864*0.04=0,001 (мм)

Удельная кривизна профиля проката после термической обработки

Остаточное отклонение после цементации (

=0.9)

= 0.9 *214=0,1926 (мм)

Погрешность установки заготовки в трёхкулачковом патроне на черновой и чистовой токарных операциях

=400*0.06=0,320 (мм);

=0.06*320=0,0192 (мм);

=0 (для шлифовальной операции).

Расчёт величины минимального припуска:

1) на черновое точение

2z_{i min}=

(мм);

2) на чистовое точение

2z_{i min}=

(мм);

3) под шлифование

2z_{i min}=

(мм).

После Т. О. h=0.

Вид обработки	Квалитет	Допуск Td, мкм	Rz, мкм	h, мкм
Точение черновое	12	990	63	60
Точение чистовое	10	390	32	30
Шлифование	8	190	25.5	0

Определение размеров исходной заготовки:

Минимальный размер детали:

38,19-0,19=38 (мм)

Расчётный минимальный размер:

38+0,0542=38,0542 (мм) – для чистового точения;

38,0542+0,3078=38,362 (мм) – для чернового точения;

38,362+1,4916=39,8536 (мм) – для заготовки.

d_max=38+0,19=38,19 (мм) – для шлифования;

d_max=38,19+0,39=38,58 (мм) – для чистового точения;

d_max=38,58+0,9=39,48 (мм) – для чернового точения;

d_max=39,48+2,11=41,59 (мм) – для заготовки.

Расчётный номинальный размер проката:

Dз_min=Dд_min+2zo_min=38+1,99=39,99 (мм).

Полученный размер округляется в большую сторону до ближайшего по размеру прутка Dз_min=40 мм.

e^s=+0 ; eⁱ=-0,16.

Dз'_min=40-0.16=39,84 (мм)

2zo’_min= Dз'_min-Dд_min=39,84-38=1.84 (мм)

Проверка расчёта:

Тd_зmin-T_d=2zo_mаx -2zo_min,

где 2zo_mаx и 2zo_min, - полученные суммы предельных допусков,

Тd_з - допуск на изготовление заготовки,

Тd_д – допуск на изготовление детали.

2zo_mаx=2,11+0,9+0,39=3,4 (мм);

2zo_min=1,5+0,3+0,19=1990 (мм);

1,6-0,19=3,4-1,99

1,41 мм=1,41мм.

Таким образом, в процессе обработки нашей заготовки целесообразно применить следующие инструменты:

· Пила ниточная;

· Резец проходной ВК8;

· Фреза торцевая Р6М5;

· Фреза шпоночная Р6М5;

· Сверло центровочное Т15К6

· Шлифовальный круг.

Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2zi min, мм	Расчётный минимальный размер, мм	Тd допуск на изготовление, мм	Принятые размеры по переходам	Полученные предельные припуски, мм
Rz h ε				dmax dmin	2zmаx 2zmin
Точение черновое	63 60 24,864 320	1,567	38,362	0,99	39,48 38,4	2,11 1,5
Точение чистовое	32 30 1 19,2	0,388	38,0542	0,39	38,58 38,1	0,9 0,3
Шлифование	25,5 - 0,02 -	0,0517	38	0,19	38,2 38	0,39 0,19
Прокат	160 250 414,1 -	-	38,19	1,60	41,6 40	- -

3.6 Разработка маршрутного технологического процесса. Выбор технологического оборудования и оснастки

Обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки ведут с учетом конструктивных особенностей детали и требований к ее качеству, состава переходов по обработке поверхностей заготовки и ее базирования в технологическом процессе, необходимости термической обработки, условий организации производственного процесса и других.