Разработка технологического процесса изготовления плунжера (стр. 2 из 4)
3. Относительное удлинение δ=9%;
4. Относительное сужение ψ=40%;
5. Ударная вязкость КСИ= 49(Дж/см2).
3. Разработка маршрута технологического процесса изготовления детали
Основой для проектирования технологического процесса механической обработки являются сведения о детали, методах достижения требований по точности и шероховатости поверхностей, типе производства.
Первой назначаем токарную операцию (01) – операция по созданию технологической базы – центрового отверстия, также производится подрезание торца, обтачивается цилиндрическая поверхность, скругляются острые рёбра и деталь отрезают в заданный размер. Оборудование – станок токарно–винторезный 1А616.
02 – токарная операция: подрезание торца в определённый размер, обтачивают диаметр (меньший), центрование отверстия, скругление острых рёбер. Оборудование – станок токарно – винторезный 1А616.
03- шлифовальная операция: шлифование цилиндрической поверхности. Оборудование: станок круглошлифовальный 3А130.
04;05 – фрезерные операции: фрезерование плоской поверхности с одной и другой сторон соответственно. Оборудование – станки вертикально – фрезерные 6Р10.
06;07 – фрезерные операции: фрезерование плоских поверхностей в заданные размеры. Оборудование – станки вертикально – фрезерные 6Р10.
08;09;10;11 – фрезерные операции: фрезерование фаски, скоса в размер, фаски с другой стороны и скоса в определённые размеры соответственно. Оборудование – станки вертикально – фрезерные 6Р10.
12 – фрезерная операция: фрезерование выемки. Оборудование – станок вертикально – фрезерный 6Р10.
13 – сверлильная операция: зенкерование площадки, сверление и развёртывание отверстия, скругление острых рёбер в отверстии. Оборудование – станок вертикально – сверлильный 2Н118-4.
14 – токарная операция: обтачивается наружная цилиндрическая поверхность; сверление, зенкерование и развёртывание отверстия; сверление и развёртывание соосного с предыдущим отверстия, скругление острых рёбер. Оборудование – станок токарно – винторезный с ЧПУ 16К20Ф3.
15 – контрольная операция; проверка размеров, радиусов скруглений. Средства контроля и измерения, выбранные для всех контрольных операций, будут описаны ниже.
16 – термическая: подробное описание см.п.
17 – шлифовальная операция: шлифование наружной цилиндрической поверхности (обоих ступеней). Оборудование – станок круглошлифовальный с ЧПУ 16К20Ф3.
18 – токарная операция: отрезают прибыль под ложный центр. Оборудование – станок токарно-винторезный 1А616.
19 – токарная операция: обтачивают недоход шлифовального круга; развёртывание отверстия (меньшего диаметра). Оборудование – станок токарно-винторезный 1А616.
20 – контрольная операция: проверка шероховатости и твёрдости (после ТС).
21 – очистка пескоструйная.
22 – покрытие.
23 – контрольная операция: проверка наличия отметки за покрытие.
Назначенные вышеперечисленные операции в заданной последовательности обеспечивают достижение необходимых классов точности размеров и чистоты поверхности детали, а также необходимой конфигурации детали.
4. Расчёт припусков на механическую обработку
Наиболее точный метод – расчётно – аналитический.
Рассчитаем с помощью данного метода припуски на обработку на операциях 03 и 04.
Метод даёт наиболее точные оптимальные значения припусков, что позволяет сэкономить металл, уменьшить трудоёмкость изготовления детали и соответственно улучшить технико – экономические показатели технологического процесса, и применяется независимо от типа производства.
Операция 03.Расчёт припусков на обработку цилиндрической поверхности в диаметр 12-0,05 Rа2,5 (все ссылки на источник [3]).
Для обеспечения 3-го класса точности и 6-го класса чистоты назначаем шлифование плоское получистовое (таблица 4 с.90).
Двусторонний припуск рассчитаем по формуле:
(К=1.2)а)
б) Отклонение положения обрабатываемой поверхности относительно режущего инструмента δа= 500(мкм) (таблица 30);
в) Высота микронеровностей и глубина дефектного слоя: На=10 (мкм); Та=15(мкм) (примечание 1 к таблице 30);
г) Смещение поверхности:
,где δзаг=0.8мм – допуск на диаметральный размер;
;д) Кривизна заготовки:ρкр=ρ0l,
где l=0.5 L (L – общая длина заготовки);
ρ0=10(мкм/мм) (примечание 3 к табл. 30);
ρкр=10·0.5·52=260(мкм);
е) Составляющая погрешности установки: εв=0.
Вычисляем припуск:
; 
;Диаметр заготовки:
dзаг=12+1,2=13,2 (мм).
По сортаменту выбираем:
.Операция 04.Расчёт одностороннего припуска на обработку плоской поверхности в размер l=6.5-0.2(мм).
1) Для достижения необходимых 4-го класса чистоты поверхности и 5-го класса точности размера назначаем фрезерование торцовой фрезой черновое (таблица 4; 38);
Односторонний припуск рассчитаем по формуле:
(К=1.2)2) Составляющие припуска: На=80(мкм); Та=50(мкм) (табл.37);
∆а→ρнеп=200(мкм) – неперпендикулярность торца заготовки относительно её оси;
Погрешность заготовки εв=0 (εб=0; εз=0; εп=0).
3) Припуск определяется как:
.Необходимая длина:
l=6.5+0.3=6.8(мм).
.Для остальных механически обрабатываемых поверхностей промежуточные припуски и размеры определяем табличным методом [9]. По припускам устанавливаем размер заготовки.
По таблице 7 с.587 [9] назначаем припуски на обработку отверстий:
1. Отверстие d=2.6 (мм) по 11 квалитету:
Сверление: 2.5мм; допуск по Н11(+0.06)мм;
2. Отверстие d=5.8мм по 9квалитету:
Сверление: 5.6 мм;
Развёртывание: 5.8 Н9;
Допуск по Н9(+0.03)мм;
3. Отверстие d=2.05(мм) по 11 квалитету:
Сверление: 2мм; допуск по Н12(+0.1)мм.
Припуски на шлифование в центрах (на диаметральные размеры) назначаем по таблице 19 с.603 [9]:
1) При диаметре детали (10…18)мм и длине до 100мм припуск (до термообработки) составит 0.3(мм); (операция 0.3); допуск на предварительную обработку по h11 составит (-0.11)мм;
2) При диаметре детали (6…10)мм и длине до 100мм припуск (после термообработки) составит 0.3(мм) – операция 17; допуск на предварительную обработку по h11 (-0.09)мм.
Из таблицы 4 с. 584: назначаем диаметр заготовки (деталь изготавливается из круглого сортового проката):
при номинальном диаметре детали 12(мм) выбираем диаметр заготовки 14(мм).
По полученным размерам вычисляем массу заготовки и коэффициент использования материала. Расчёт приведён выше (в п.2).
5. Проектирование станочных операций
5.1 Выбор оборудования
В соответствии с содержанием назначенных операций, и увязывая их с технологическими возможностями станков, а также ориентируясь по классам точности металлорежущих станков, выбираем следующие модели оборудования:
1) Для токарных операций (01;02;18;19) – станки токарно-винторезные 1А616. Посредствам их использования производится подрезание торцов, центрование отверстий, обтачивают цилиндрические поверхности;
2) Для шлифовальной операции(03) – станок круглошлифовальный 3А130; для шлифования цилиндрической поверхности;
3) Для фрезерных операций (04-12) – станки вертикально-фрезерные 6Р10 – для фрезерования плоских поверхностей, фасок, скосов, выемки;
перечисленные выше станки являются универсальными, обеспечивают обработку заготовки в заданные размеры по необходимым классам точности, с их применением возможно снижение себестоимости механической обработки заготовки за счёт невысокого уровня ремонтосложностей, соответствующих затрат и норм амортизационных отчислений по сравнению с их аналогами;
4) Для сверлильной операции (13) – универсальный станок вертикально-сверлильный 2Н118-4: зенкерование, сверление и развёртывание отверстий;
5) Для токарной (14) и шлифовальной (17) операций выбираем станки с ЧПУ;
Операция 14-станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3, выполняется многосложная обработка: обтачивается наружная цилиндрическая поверхность, производится сверление, зенкерование, развёртывание отверстий, а также сверление и развёртывание соосного с ним отверстия, скругление острых рёбер.
Операция 17-станок круглошлифовальный с ЧПУ 16К20Ф3; шлифование наружной цилиндрической поверхности обеих ступеней с заданной точностью.
Применение станков с ЧПУ, предназначенных для соответствующей обработки заготовок в условиях мелкосерийного производства, позволяет уменьшить время цикла обработки заготовки, повысить производительность оборудования, экономический эффект, а также число высвобождаемых рабочих, что повлияет на себестоимость изготовления детали (в сторону её снижения).
Таким образом, выбор перечисленных выше моделей позволит повысить эффективность технологического процесса как с технологической, так и с экономической точки зрения.
5.2 Выбор станочных приспособлений
В производстве широко применяется разнообразная технологическая оснастка, в которую входят приспособления.
Станочные приспособления применяются для установки и закрепления на станках обрабатываемых заготовок.
Руководствуясь требованиями, предъявляемыми к приспособлениям, назначаем соответственно операциям: