При разработке технологического процесса механической обработки детали основополагающим принципом, обеспечивающим требуемую точность изготовления, считается обеспечение принципа единства конструкторских, технологических и измерительных баз.
Особое значение вопросы базирования приобретают при обработке заготовок в условиях мелкосерийного производства с использованием настроенного на размер оборудования, для стабильности выполнения размеров при механической обработке.
Разработка схем базирования делится на два основных этапа:
1. Выбор черновых технологических баз;
2. Назначение чистовых технологических баз.
Назначение черновых технологических баз.
При назначении черновых технологических баз учитывают те условия, при которых обеспечивается заданная точность при минимуме припусков на обработку. Для базирования на первой операции используем наружная поверхность стального круга, диаметр которого Ç125 мм. Эти поверхности удовлетворяют требованиям для черновых баз:
достаточные размеры для закрепления;
на поверхностях отсутствуют дефекты;
используются только на первых переходах.
наиболее ответственные поверхности при прокате.
Схема базирования представлена на рис.2
Назначение чистовых технологических баз.
Назначение чистовых технологических баз является многовариантной задачей. Оптимальный вариант можно отыскать только на основе анализа решений технологических размерных цепей. При этом должны соблюдаться принципы соответствия конструкторских и технологических баз (по мере возможности) - рис.3
Рис.2 Схема базирования на черновых операциях черновых операциях.
Рис.3 Схема базирования на последующих операциях черновых операциях
Выбор методов обработки может производиться по данным, приведенным в справочной литературе [2,4,6] для определенного вида поверхностей, имеющих заданную чертежом точность и шероховатость. Некоторые из внутренних цилиндрических поверхностей детали имеют точность, выполненную по 9 квалитету, следовательно, должны обрабатываться несколькими методами. Поэтому при наличии разработанного чертежа заготовки методы обработки на эти поверхности лучше выбирать по уточнению.
Уточнение представляется отношением допусков заготовки Тзаг на каждую поверхность к соответственным допускам Тдет, проставленным на чертеже детали, т.е.
eобщ = Тзаг/Тдет (14)
Такое уточнение является общим для данной поверхности.
Методы обработки поверхностей, обеспечивающие требуемую точность размеров, и соответствующие этим методам уточнения представлены в таблице
При выборе методов обработки руководствуемся рекомендациями, согласно которым возможно большее количество поверхностей желательно обрабатывать одним способом. Это позволяет совместить наибольшее число переходов во времени, уменьшить количество операций, сократить трудоемкость, цикл и себестоимость обработки.
Приведем расчет общих уточнений для некоторых поверхностей детали. Величины межоперационных допусков взяты из справочника [6].
Таблица 5
Расчет общих уточнений для поверхностей детали
Номер поверхности. | Допуск на размер, мм | Уточнение e общ | |
заготовки | детали | ||
7 | 1,2 | 0,052 | 23,07 |
8 | 1,2 | 0,052 | 23,07 |
5 | 1,2 | 0,87 | 1,4 |
12 | 1,2 | 0,13 | 9,21 |
Общее уточнение может быть обеспечено несколькими вариантами обработки приведенных в табл.12 поверхностей. Математически это условие выбора выражается неравенством
eобщ £ Pei,
где e i - уточнение по i - той операции техпроцесса.
ei = Тi-1/Тi,
где Тi-1 и Тi - соответственно межоперационные допуски предшествующей и последующей операций.
При выборе методов обработки руководствуемся рекомендациями, согласно которым возможно большее количество поверхностей желательно обрабатывать одним способом. Это позволит совместить наибольшее число переходов, уменьшить количество операций, сократить трудоемкость, цикл и себестоимость обработки. Методы обработки указанных в таблице 12 поверхностей, обеспечивающие требуемую точность размеров, и соответственные этим методам уточнения приведены в табл.6.
Таблица 6
Методы обработки отдельных поверхностей
Номер поверхности | eобщ | ei | Методы обработки |
7 | 23,07 | e1=1,2/0,4=3 e2=0,4/0,1=4 e3=0,1/0,052=1,92 | 1 Черновое точение (jt13) 2 Получистовое точение (jt10) 3 Тонкое точение (jt9) |
8 | 23,07 | e1=1,2/0,4=3 e2=0,4/0,1=4 e3=0,1/0,052=1,92 | 1 Черновое точение (jt13) 2 Получистовое точение (jt10) 3 Тонкое точение (jt9) |
5 | 1,4 | e1=1,2/0,87=1,4 | 1 Фрезерование (jt13) |
77 | 4,03 | e1=1,2/0,3=4 e2=0,3/0,13=2,3025 | 1 Черновое точение (jt13) 2 Получистовое точение (jt10) |
Из таблицы видно, что
для поверхности 7 e1∙Äe2∙e3=3∙4∙1,92=23,04 < eобщ=23,07;
для поверхности 8 e1∙Äe2∙e3=3∙4∙1,92=23,04 < eобщ=23,07;
для поверхности 5 e1=eобщ=1,4;
для поверхности 12 e1∙Äe2=4∙2,3025=9,21=eобщ=9,21;
Проведенный выбор методов обработки отдельных поверхностей подлежит корректировке с целью достижения заданной шероховатости. Однако в данном случае обеспечение требуемой точности приводит к получению требуемой на чертеже шероховатости.
Для формирования структуры технологического процесса необходимо сначала наметить структуру технологических операций. Для этого компонуем одинаковые методы обработки однообразных поверхностей:
Фпч для поверхностей 5,17,18;
Cв для поверхностей 15, 16;
Тчр для поверхностей 1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13,14, 19;
Тчт для поверхностей,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13,14, 19;
Выше приняты следующие обозначения: Фпч - фрезерование получистовое, Св - сверление, Тчр - точение черновое, Тчт - точение чистовое.
После чего, оцениваем возможность объединения методов обработки для реализации их на металлорежущем оборудовании. Растачивание поверхностей вращения можно производить на станках токарного типа, фрезерование - на фрезерном станке.
Разработка маршрутной технологии.
В проекте предлагаются два альтернативных варианта технологических процессов обработки Корпуса ТМ966.2120-57.
Первый вариант основан на одном принципе построения операций и переходов - принципе дифференциации, реализуемом на универсальных металлорежущих станках.
Представим маршрутное описание технологического процесса по 1 варианту. Заготовительные операции подробно рассмотрены выше при проектировании заготовки. Корпус требует тщательного назначения операций по изготовлению. Наличие ограниченного количества металлорежущих инструментов на таких станках приводит к увеличению числа операций и соответственно к удлинению технологического процесса обработки. Особенно это заметно на операциях токарной обработки.
Построение операций с разработкой схем обработки.
010 Отрезная.
1. Резать пруток на заготовки по типовому техпроцессу цеха №1
020 Токарная.
1. Точить торец 1;
2. Сверлить отверстие 10;
3. Точить поверхность 3;
4. Притупить острые кромки.
030 Токарная
1. Точить торец 17;
2. Точить поверхность 24;
3. Острые кромки притупить.
040 Контрольная
1. Проверить марку материала;
2. Проверить шероховатость поверхностей;
3. Отсутствие мех. повреждений, заусенцев, притупление острых кромок;
4. Проверить размеры.
050 Термообработка
1. Провести термообработку согласно технологии цеха №3.
060 Токарная
1. Точить торец 1;
2. Точить поверхность 3 с подрезкой торца 8;
3. Притупить острые кромки.
070 Токарная
1. Точить торец 17;
2. Точить поверхность 24 с подрезкой торца 25;
3. Притупить острые кромки.
080 Фрезерная
1. Фрезеровать лыски согласно эскизу.
090 Слесарная
1. Опилить заусенцы и притупить острые кромки.
100 Фрезерная
1. Фрезеровать четыре фаски со сменой позиции приспособления.
110 Слесарная
1. Опилить заусенцы и притупить острые кромки.
120 Токарная.
1. Точить торец 1;
2. Точить поверхность 3 с подрезкой торца 8;
3. Точить канавку 5;
4. Расточить отверстие 10;
5. Расточить канавку 12 и 15;
6. Точить две фаски 2,9;
7. Острые кромки притупить.
130 Токарная
1. Точить торец 17;
2. Точить поверхность 24 с подрезкой торца 25;
3. Точить поверхность 21 под резьбу;
4. Точить поверхность 18;
5. Точить канавку 20;
6. Нарезать резьбу 22;
7. Притупить острые кромки.
140 Сверлильная
1. Сверлить два отверстия 34, 35;
2. Сверлить четыре отверстия 36, 37,38,39;
3. Нарезать резьбу в четырех отверстиях 40,41,42,43;
4. Притупить острые кромки.