Разработка технологического процесса механической обработки вала

6 Разработка маршрута обработки отдельных поверхностей и полной маршрутной технологии

Описание технологического процесса:

Заготовка штампованная

005 Токарная

А. Установить и снять деталь

                                     3

                                       4

                                                       1

                                                                  2

                                                                              5

                            4

1.      Подрезать торец 1;

2.      Центрировать отверстие 2:

3.      Точить поверхность 3;

4.      Точить поверхность 4 предварительно и снять фаску 5;

5.      Точить поверхность 4 чисто;

6.      Точить поверхность 4 тонко;

7.      Точить канавку 6

Приспособления: токарный трехкулачковый самоцентрирующий патрон.

010 Токарная

А. Установить и снять деталь

                                               10    8                                        

                                                              9 

                    220

1.      Подрезать торец 8;

2.      Центрировать отверстие 9;

3.      Точить поверхность 10.

Приспособления: токарный трехкулачковый самоцентрирующий патрон, центр плавающий, центр вращающийся.

015 Шлифовальная

А. Установить и снять деталь

                                                   4

1.      Шлифовать поверхность 4.

Приспособления: центр зубчатый (рифленый), центр вращающийся.

7 Аналитический расчет припуска на поверхность ø50h7.

Назначение припусков на остальные поверхности статистическим методом

1. Назначаем технологический маршрут обработки:

- точение предварительное

- точение чистовое

- точение тонкое

- шлифование.

2. В графу 2 записываем элементарную поверхность детали и технологические переходы в порядке последовательности их выполнения.

3. Заполняем графы 3, 4 и 9 по всем технологическим переходам. Данные для заполнения граф 3 и 4 взяты из табл. П 1.11 и П 1.18, допуск (графа 9) на диаметральный размер штамповки взят из табл. П 1.1.

Для выполнения расчета промежуточных припусков при обработке указанной шейки вала аналогичным методом необходимо собрать данные: Rzi-1; Ti-1; ρi-1; εi; δi..

4. Суммарное значение пространственных погрешностей (графа 5) определяем по формуле при обработке наружной поверхности в патроне.

,             

где ρсм – допускаемые погрешности по смещению осей фигур, штампуемых в разных половинах штампа (табл. П 1.16), тогда ρсм = 0,5 * 1000 = 500 мкм,

ρкор – общая кривизна заготовки, определяемая по формуле

ρкор =∆K·L3 , где ∆К – удельная допустимая кривизна,

∆К= 3 мкм/мм  (табл. П 1.14)

ρкор = 3 * 93= 279 мкм; то ρ0 = √ 5002 + 2792 =572 мкм.

Величина остаточной кривизны после выполнения перехода обработки следует определить по формуле

ρ ост = Ку · ρ 0,

где ρ0 – кривизна заготовки

Ку – коэффициент уточнения  (табл. П 1.21)

Ку = 0,06 – предварительное точение

Ку  = 0,05 – чистовое точение

Ку  = 0,04 – чистое точение

Ку  = 0,03 – шлифование.

Тогда :

ρ ост1 = 0,06 * 572 = 34,3,

ρ ост2 = 0,05* 34,3 = 1,716

ρ ост3 = 0,04 * 1,716= 0,06864

ρ ост4 = 0,03 * 0,06864 = 0,0020592

Округляем полученные значения до целых чисел:

ρ ост1 =34 мкм ,

ρ ост2 = 1 мкм,

ρ ост3 = 0 мкм,

ρ ост4 = 0 мкм.

Данные заносим в графу 5.

5. Погрешность установки заготовок (графа 6) в трехкулачковом самоцентрирующем патроне при предварительном точении ε =300мкм  (табл. П 1.2); при чистовом и при тонком- ε = 0, при шлифовании – 160 мкм.

6. Расчет минимального припуска (графа 7) при обработке наружной поверхности штамповки в патроне производится по формуле:

,

для предварительного точения:

для чистового точения:

,

для тонкого точения:

,

для шлифования:

.

7. Расчет промежуточных минимальных диаметров по переходам проводится в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного прибавления к наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимального припуска 2Zi min.

1)     48 – 0,016 = 47,984

2)     47,984 + 0,34 = 48,324

3)     48,324 + 0,102 = 48,426

4)     48,426 + 0,268 = 48,694

5)     48,694+ 1,932 = 50,626

Результаты заносятся в графу 8.

8. В графу 11 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода.

9. Наибольшие предельные размеры (графа 10) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру.

1)     0,62 + 50,626= 51,246

2)     0,25 +48,694 = 48,944

3)     0,062 + 48,426= 48,488

4)     0,039 + 48,324 = 48,363

5)     0,016 + 47,984 = 48.

10. Предельные размеры припусков Zi max (графа 12) определяются как разность предельных максимальных размеров и Zi min (графа 13) – как разность предельных минимальных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

(графа 12)

1)     51,246 – 48,944 = 2,302

2)     48,944 – 48,488 = 0,456

3)     48,488 – 48,363 = 0,125

4)     48,363 – 48 = 0,363.

(графа 13)

1)     50,626 – 48,694 = 1,932

2)     48,694 – 48,426 = 0,268

3)     48,426 – 48,324 = 0,102

4)     48,324– 47,984 = 0,34

11. Для определения общих припусков Z0 min и  Z0 max суммируются соответствующие промежуточные припуски  на  обработку.

1)     2,302 + 0,456 + 0,125 + 0,363 = 3,246

2)     1,932 + 0,268 + 0,102 + 0,34 = 2,642

3)     3,246 - 2,642 = 0,604

12. Выполняем проверку:

0,62-0,016= 0,604.

8. Основные принципы и обоснование выбора технологического оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструмента

Выбор оборудования производим, учитывая метод обработки и вид обрабатываемой поверхности, мощность электродвигателей подбираемого оборудования, возможность объединения переходов, согласовав перед этим габариты детали с техническими характеристиками станка и рассчитав качественно-точностные характеристики детали. В качестве оборудования выбираем токарный станок .

Технические характеристики токарно-винторезного станка 16К20 представлены в таблице №1

Параметры                                                                                                                        16К20

Для токарно-винторезного станка модели 16К20 выбираем следующие приспособление – токарный самоцентрирующий трёхкулачковый патрон (ГОСТ 24351-80).

В качестве приспособления используем упорные полуцентры ГОСТ 2576-79 и упорные призмы ГОСТ 12194-66.

Режущий инструмент – токарный проходной упорный  резец из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 18879-73;  фасочный резец  из твёрдого сплава Т15К6 ГОСТ 18879-73 и канавочный резец из твёрдого сплава Т5К10 ГОСТ 18878-73. В качестве шлифовального инструмента используем плоский шлифовальный круг прямого профиля из электрокорунда нормальной марки 3М153А  ГОСТ 2424-83.

               Технические характеристики круглошлифовального станка модели – 3М153А представлены в таблице 3.

               Таблица 3. Технические характеристики круглошлифовального станка модели 3М153А.