Процесс обработки корпуса конического редуктора (стр. 5 из 14)
Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует точная взаимосвязь. Окончательное решение принимаем после полного экономического расчёта себестоимости заготовки и механической обработки в цехе.
Точность отливок в песчаные (земляные) формы и припуски на обработку регламентированы для чугунных деталей – ГОСТ 1855-85. Установлены три класса точности отливок (11, стр. 27, табл. 2.4.).
При выборе литой заготовки в первую очередь следует определить класс точности в зависимости от масштаба производства и способа получения заготовки, которой обуславливается характером технологической оснастки литейного цеха и механизацией процессов изготовления и сборки форм. Данные для выбора класса точности приведены (11, стр. 28, табл. 2.5).
Данная отливка I-го класса точности (массовое производство).
Оснастка: металлические модели и стержневые ящики, кондукторы для калибрования стержней.
Изготовление форм: машинная сборка стержней в кондукторах.
Изготовление стержней: машинное калибрование в кондукторах перед сборкой. Наиболее универсальным является литьё в песчаные формы, однако, изготовление форм требует больших затрат времени. Набивка одного кубического метра формовой смеси с помощью пневматической трамбовки – 1 час, применение пескомёта для набивки форм – 6 минут.
Стоимость заготовок, получаемых литьём, рассчитывается по формуле (11, стр. 311):
Sзаг.= ( Сi/1000×Q×кт×кс×км×кn)-(Q-q) ×Sотх / 1000;
где: Сi- базовая стоимость 1тонны заготовок, ед. руб.
кт; кс; км; кn- коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства.
Q – масса заготовки, кг.
q – масса готовой заготовки, кг.
Sотх – цена 1тонна, ед. руб.
Сравним стоимость заготовок, получаемых литьём в земляные (песчаные) формы и литьём в кокиль.
Для литья в земляные (песчаные) формы:
Sзаг.=(360/1000×20,3×1,05×1,2×0,8×0,76)-(20,3 – 15,3) ×24,8/ 1000
Sзаг.=5,466 ед. руб.
Получается таблица 2.6, 2.7, 2.8 ( 11, стр.31-33).
Стоимость заготовок, получаемых литьём в кокиль:
Sзаг.=(360/1000×18,1×1,05×1,2×0,84×0,76)-(18,1 – 15,3) ×24,8/ 1000
Sзаг.=5,171 ед. руб.
Как видно из расчётов стоимость их не намного отличается.
Однако, пользуясь рекомендациями, приведёнными в (18, стр110, табл. 2.35) минимальная толщина стенки при литье в кокиль должна быть 15 мм. В нашем случае толщина стенок отливки равна 10 мм.
ВЫВОД: на основании технико-экономических расчётов и рекомендаций по технологичности конструкций машин выбираем метод получения заготовки -литьё в песчаные (земляные) формы.
4.5 Обоснование выбора технологических баз и разработка последовательности изготовления
Выбор технологичности баз в значительной степени определяет точность линейных размеров относительного положения поверхностей, получаемых в процессе обработки, выборе режущих и измерительных инструментов, станочных приспособлений, производительность обработки.
Рассмотрим корпус конического редуктора. Все поверхности заготовки этой детали можно обработать, используя в качестве установочной базы поверхность смотрового окна 6, соблюдая тем самым принцип единства баз. Поэтому на первой операции следует подготовить эту базу, произведя обработку поверхности под крышку смотрового технологического отверстия. На первой операции в качестве установочной базы используем главные отверстия корпуса конического редуктора. На последующих операциях технологического процесса заготовка будет базироваться по поверхности 6, кроме 25 и 30 операции. На 25 операции заготовка будет базироваться по поверхности 7, а на 30 операции – по поверхности 6.
На заводском маршруте последовательности обработки имеется около 150 обозначений операций. Это значительно затруднит обработку заготовок, нарушается принцип единства баз, резко повышается время на транспортирование заготовок от станка к станку, увеличивается количество обрабатываемого оборудования и следовательно число основных и вспомогательных рабочих обслуживающих технологическое оборудование. В конечном итоге повышается себестоимость механической обработки деталей. Составленный (проектируемый) технологический процесс состоит из 30 операций. На первой операции выполняется фрезерование, так как фрезерование обеспечивает более высокую производительность обработки, чем строгание. При массовом производстве этот факт является весьма существенным, а если не действуют какие – либо другие ограничения (например, по оборудованию) выбираем первый вариант. Обработка торцевых поверхностей 1, 5, 7, осуществляется на агрегатном станке, так как осуществляется одновременная обработка главных отверстий и фасок.
 |
Операция 05 – фрезерная.
Анализируемые размеры на операцию 5 не применяются. Для анализа точности получения размеров Б10 и Б20 на операциях 10 и 20 необходимо определить точность размеров М5 и Д5.
wМб = wбМ5 + wтсМ5
Так как изменена база размера М5 (ось отверстия) и опорная явная ТБ (точка 6) не совмещены
wбМ5 ¹ 0;
wбМ5 = ТНо,
где ТНо = напуск на размер отливки Но, который связывает опорную технологическую базу (точка 6) с измерительной базой размера М5.
Для отливки I класса точности по ГОСТ 1855-85 допуск на размер
Но » 110 мм составляет 1,2 мм.
Следовательно:
wбМ5 = ТНо = 1,2 мм.
Погрешность по размеру М5, обусловленная погрешностью технологической системы продольно – фрезерного станка, определяется как средняя экономическая точность фрезерования (13, стр. 22, табл. 10):
wтсМ5 = 0,25 мм.
Тогда:
wМ5 = 1,20 + 0,25 = 1,45 мм
w Д5 = wб Д5+ wт.с. Д5
Так как измерительная база размера Д5 совмещена с опорной ТБ.
wб Д5 = 0 (13, табл. 10)
Для расстояния от обрабатываемой поверхности до ТБ при фрезеровании:
w Д5 = wт.с. Д5= 0,25 мм.
wб5 = wбБ5 = + wт.сБ5
Так как измерительная база и направляющая технологическая база не совмещены: wбБ5¹ 0.
Размер Со ≈ 125 мм связывает технологическую и измерительную базу.
Следовательно,
wбБ5 = ТСо ≈ 1,2 мм.
Аналогично М5 (13, стр. 26, табл. 13).
wт.сБ5 = 0,25 мм.
Тогда
wб5 = 1,20 + 0,25 = 1,45
шероховатость поверхности 6, получаемая в результате фрезерования на операции 5 Rz = 40 мкм (13 стр. 23).
Требуемая шероховатость обеспечена.
Операция 10 – агрегатная.
Обработка отверстий выполняется одновременно с двух сторон.
Анализируем точность линейных и угловых размеров.
wб10 = wб б10 + wт.сБ10
Так как измерительная база и опорная ТБ (точки 1-3) совмещены,
wб б10=0;
wб10= wт.сБ10 = 0,12 мм (как расстояние между осями)
Заданная точность по размеру Б обеспечена, так как ТБ > wб10. Для расчета точности размера Б20, на операции 20 определим точность размеров П5 и С10:
wП5 = wбП5 + wт.с П5
так как измерительная база размера П5 совмещена с ТБ (точки 1-3)
wбП5= 0; wП5= wт.с П5 = 0,25 мм;(13, стр. 26, табл. 13)
wС10 = wбС10 + wт.сС10,
где: wбС10 = ТП5 ≈ wП5 = 0,25 мм, так как размер П5 связывает опорную ТБ с измерительной базой размера С10;
wС10 = 0,12 мм (13).
Тогда
wС10 = 0,25 + 0,12 = 0,37 мм.
wЕ10 = wбЕ10 + wт.с.Е10
так как оба отверстия растачиваются с одного установа заготовки, то
wбЕ10 = 0.
Данные о средней экономической точности по отклонению соосности отверстий при растачивании на многошпиндельных агрегатных станках в справочной литературе отсутствуют. Определим wт.с.Е10 следующим образом: размер Е10 равен разности размеров Р'10 (расстояние от оси расточенного отверстия 12 до ТБ); погрешность обработки по каждому из этих размеров равна погрешности технологической системы и может быть принята для чернового растачивания равной 0,12 мм (13).
Отсюда wт.с.Е10 = 0,12 + 0,12 = 0,24 мм.
Заданная точность по размеру Е на операции 10 не обеспечена, так как
Т Е10 < wЕ10.
Операция 15 – фрезерная.
Анализируемые размеры на операции 15 не изменяются.
Операция 20 – агрегатная (см. рис. 4.5.2.)
wБ20 = wбБ20 + wт.с.Б20, где
wбБ20= 0,
так как измерительная база совмещена с опорной ТБ;
wБ20 = wт.с.Б20 = 0,05 мм
– для чистового растачивания на агрегатных станках (13).
wЕ20 = wбЕ20 + wт.с.Е20,
где wбЕ20 = 0, поэтому (см. операцию 10)
wЕ20 = wт.с.Е20 = 0,05 + 0,05 = 0,10
– для чистового растачивания на агрегатных станках.
Заданная точность по размеру Е обеспечена ( ТЕ > wЕ20 )
Операция 25 – агрегатная.
На этой операции производят обработку крепежных отверстий. Точность анализируемых параметров на операции 20 не изменяются.
Операция 30 – агрегатная.
На этой операции производят обработку крепежных отверстий. Точность анализируемых параметров на операции 30 не изменяется.