Процесс обработки корпуса конического редуктора (стр. 6 из 14)

Операция 35 – агрегатная.

На этой операции производят обработку технологических отверстий. Точность анализируемых параметров на операции 35 не применяется.

4.6 Определение припусков и межпереходных размеров

Установим припуски на обработку всех поверхностей с использованием опытно – статистического метода (13, стр. 255, табл. 53 – 63).

Назначаем общие припуски (13, стр. 204, табл. 31).

При положении поверхности при заливке – верхнее, припуски и допуски назначаются:

до 50 мм – 2,5 ± 0,3 мм;

50 - 120 мм – 3,0 ± 0,4 мм;

120 – 160 мм – 3,0 ± 0,6 мм.

При положении поверхности при заливке низ, бок:

до 50 мм – 2,0 ± 0,3 мм;

50 – 120 мм – 2,5 ± 0,4 мм;

120 – 160 мм – 2,5 ± 0,6 мм.

Назначаем промежуточные припуски, необходимые для компенсации погрешностей при выполнении технологического перехода.

(13, стр. 255, табл. 53).

Для чернового фрезерования и растачивания назначаются

до 50 мм – 0,9 мм;

50 - 120 мм – 1,1 мм;

120 – 160 мм – 1,5 мм.

Припуски на обработку торцов, мм;

(13, стр. 256, табл. 59):

Чистовая подрезка после черновой:

- на отверстия Ø 150 мм – 1,5 мм.

- на отверстия Ø80 мм – 1,3 мм.

Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для двух отверстий корпуса Ø150 Н8. (см. графическую часть проекта).

На остальные обрабатываемые поверхности припуски и допуски назначаем по ГОСТ 1855 – 55, которые приводились выше.

Заготовка представляет собой отливку 1 класса точности, массой 20,3 кг. Технологический маршрут обработки отверстий Ø150 Н8 состоит из двух операций: чернового и чистового растачивания. Базой служит плоскость 6. Схема установки при обработке показана в графической части дипломного проекта.

Суммарное значение R_z и Т, характеризующие качества поверхности литых заготовок, составляет 600 мкм (11, стр. 63, табл. 4.3.). После первого технологического перехода Т для деталей из чугуна исключаются из расчетов, поэтому для чернового и чистового растачивания находим по (11, табл.4.5.) только значение R_z (соответственно 50 и 20 мкм) и записываем их в расчетную таблицу.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле:

p₃ = √p_кор² +p_см²;

где p_{кор –} удельное коробление отливок

p_{см –} суммарное смещение отверстия

где p _кор = √(∆к·d)² + (∆к·l)² = √(0,7 ·150)² + (0,7 · 28)² = 107 мкм

Удельная коробление отливок находим по (11, табл. 4.8.), где d и l – диаметр и длина обрабатываемого отверстия.

При определении r_см в нашем случае следует принимать во внимание точность расположения базовых поверхностей, используемых при данной схеме установки и полученных на предыдущей операции, относительно обрабатываемой данной установки поверхности.

Допуск на размер 92 для отливки Iкласса точности (11, табл. 2.4.) составляет 400 мкм. При однократном фрезеровании возможно получение 11 квалитету с допуском 0,16 мм,

Следовательно

d=(0,4 +0,16) / 2 = 0,28.

Учитывая, что суммарное смещение отверстия в отливке относительно наружной ее поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем

r_см = √(400/2)² + (400/2)² = 284 мкм.

В числителе указаны допуски на размеры двух взаимно перпендикулярных плоскостей. (11, стр. 28, табл. 2.4.)

Суммарное значение пространственного отклонения заготовки

r₃ = Ö 284² + 107² = 303 мкм

Остаточное пространственное отклонение после чернового растачивания:

r₁ = 0,05 r₃ = 0,05 × 303 = 15 мкм.

Погрешность установки при черновом растачивании

Е1 = ÖЕ_б² + Е₃².

Погрешность закрепления заготовки

(11, стр. 81, табл.4.3.) принимаем равной 140 мкм. Тогда погрешность установки при черновом растачивании:

Е₁ = Ö140² = 140 мкм.

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании:

Е₂ = 0,05 Е₁ + Е_инд» 7 мкм.

Так как черновое и чистовое растачивание производится в одной установке, то Е_инд = 0.

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой:

2 Zmin₁ = 2(Rz_i-1 + T_i-1 + Ör_i-1 ² + Ei²)

Минимальный припуск под растачивание черновое:

2 Zmin₁ = 2(600 + Ö303² +140²) = 2 × 934 мкм.

чистовое:

2 Zmin₂ = 2(50 + Ö15² + 7²) = 2 × 66 мкм.

Заполним таблицу.

Имея чертежный размер: 150,063 для остальных переходов получаем:

для чернового растачивания: d_p1 = 150,063 – 0,132 = 149,931 мм

Представим таблицу 4.6.1

Для заготовки dp₃ = 149,931 – 1,87 = 148,061 мм.

Для чистового растачивания наибольший предельный размер – 150,063 мм; наименьший – 150,063 – 0,063 = 150,000 мм.

Для чернового растачивания наибольший

Табл. 4.1 Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстий корпуса Ø150Н8.

предельный размер – 148,061 мм,

наименьший – 148,061 – 0,4 = 147,661 мм.

Для чистового растачивания:

2Z_min2^пр = 150,063 – 149,931 = 0,132 = 132 мкм

2Z_max2^пр = 150 – 149,771 = 0,229 = 229 мкм

Для чернового растачивания:

2Z_min1^пр = 149,931 – 148,061 = 1,78 мм = 1870 мкм

2Z_max1^пр = 149,771 - 147, 661 = 2,11 мм = 2110 мкм.

Общие припуски:

2Z_0min = 132 + 1870 = 2002 мкм

2Z_0max = 229 + 2110 = 2339 мкм

Рисунок 4.5 Схема расчётов припусков.

Общий номинальный припуск:

Z_оном = 2002 + 200 – 60 = 2142 мкм

d_2ном = d_Дном – Z_оном = 150 – 2,14 = 147,86 мм

Проверка:

Z_max2^пр - Z_min2^пр = 229 – 132 = 97 мкм;

б₁ – б₂ = 160 – 63 = 97 мкм

Z_max1^пр - Z_min1^пр = 2110 – 1870 = 240 мкм;

б₃ – б₁ = 400 – 160 = 240 мкм

4.7 Оформление технологической документации

4.7.1 Структура и содержание операций

Разработанный технологический процесс состоит из следующих операций:

005 – фрезерная. На данной операции производится фрезерование поверхности 6.

010 – агрегатная. Производится расточка отверстий 8,12 предварительно, точение фасок 9,13; подрезание торцов 1 и 5 предварительно.

Рабочий стол агрегатного станка поворачивается на 90º и производится расточка отверстия 10 предварительно, точение фаски 11 и подрезания торца 7 предварительно.

015 – фрезерная. Производится обработка поверхностей 2,4,19,20 на вертикально – фрезерном станке набором фрез.

020 – агрегатная. Выполняется на агрегатно – расточном станке. Производится расточка отверстий 8,12 окончательно, подрезание торцов 1 и 5 окончательно, расточка отверстий 10 окончательно, подрезание торца 7 окончательно.

025 – агрегатная. Выполняется на агрегатно – сверлильном станке. Производится сверление отверстий 17 и 16, нарезание в них резьбы; сверление и зенковка отверстий 15 и нарезание в них метрической резьбы.

030 – агрегатная. Выполняется на агрегатно – сверлильном станке. Производится сверление и зенковка отверстий 4 и отверстия 14 и нарезание резьбы в них.

035 – агрегатная. Выполняется на агрегатно – сверлильном станке. Производится сверление отверстий 3 и отверстий 21.

В условиях массового производства применяются агрегатные станки.

Проектируем горизонтальные двухсторонние агрегатные станки с поворотно – делительным столом. Категория ремонтной сложности рассчитывается по формуле (11, стр.56):

Р = US ± m,

где S – ориентировочная стоимость агрегатного станка;

U, m – коэффициенты, зависящие от компоновки станка и количества нормализованных узлов в компоновке. При количестве нормализованных (унифицированных) узлов более 1:

U = 1,2; m = 1,6.

P= 1,2 · 28,6 +1,6 = 35,92.

Компоновка агрегатного станка приведена в графической части дипломного проекта.

4.7.2 Режимы резания

Операция 005 – фрезерная.

Оборудование – продольно – фрезерный станок 6P12. Мощность 7,5 кВт. Глубина резания t = 2,1 мм. Выбираем торцевую фрезу. Ширина фрезерования В=124 мм. Диаметр фрезы: D=(1,25

1,5) D=1,35·124 =160 мм.

Подача: выбираем по (12, стр. 283, табл. 33), S₂ = 0,25 мм – подача на один зуб.

На данной операции используется станок 6P12:

n_max= 1000 мин‾¹, n_min= 63 мин‾¹

m = 16 (11, стр. 190, табл. 4.36).

Находим n _прип;

j^m-1 = n_max/n_min;

m-1 = 15; j¹⁵ = 1000 / 63 = 15,9

По табл. 13(11) находим j¹⁵ = 15,9, что соответствует

j= 1,26.

j^х = n _расч. / n _min = 400 / 63 = 6,3

В графе таблицы, соответствующей j = 1,26 находим ближайшее меньшее значение

j^х = 10,08.

Тогда n _прип = 63 · 10,08 = 635,04 мин‾¹.

Рассчитаем скорость резания:

Окружная скорость фрезы

V=[(C_vD^g ) / (T^mt^xS₂^yB^uZ^p)] K_v

Значения коэффициента C_v в табл. 39 (12)

V=[(445·160 ^0,2)/(180^0,32·2,1^0,15·0,25^0,35·124^0,2·40⁰)]·0,71=91,8 м/мин.

Kv = K_MV · K_NV · K_UV = (190 / 190)^1,25 · 0,85 · 0,83 = 0,71.

Сила резания:

Окружная сила

P₂ = [(10 · C_p· t^x · S_z^x · Bⁿ· Z ) / (D² · n ^w )] · K_Mp

где, Z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы, мин‾¹.

P₂ = (10 · 54,5 · 2,1^0,9 · 0,25^0,74 · 124^1,1 · 40)/(160^1,1 · 635^0,1) = 6037,9 Н

010 – агрегатная.

Расчет режимов резания для обработки деталей на агрегатных станках рекомендуется производить по справочнику Бороновского Ю. В.

Определение длины рабочего хода L _р.х.

L = L_рез + у + L _доп. (19, стр.14, табл. Т-1)

где, L_рез – длина обрабатываемого отверстия.

у – подвод врезание и перебег инструмента,