1. 1 Служебное назначение и технические характеристики детали
 Скачать 418.07 Kb.
|
1.7 Выбор оборудования, оснастки, режущего и измерительного инструментаось заготовка резание обработка Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге себестоимость изделия. В зависимости от объема выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и высокой производительности, а также станки с числовым программным управлением (ЧПУ). При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и выверки их при установке на станке. Применение станочных приспособлений и вспомогательных инструментов при обработке заготовок дает ряд преимуществ: повышает качество и точность обработки деталей; сокращает трудоемкость обработки заготовок за счет резкого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление; расширяет технологические возможности станков; создает возможность одновременной обработки нескольких заготовок, закрепленных в общем приспособлении. При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки. При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей. Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки. При проектировании технологического процесса механической обработки заготовки для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но вместе с тем, когда целесообразно, следует применять специальный контрольно-измерительный инструмент или контрольно-измерительное приспособление. Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда контролера и станочника, создавать условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения ее себестоимости. В единичном и серийном производстве обычно применяется универсальный измерительный инструмент (штангенциркуль, штангенглубиномер, микрометр, угломер, индикатор и т.д.) В массовом и крупносерийном производстве рекомендуется применять предельные калибры (скобы, пробки, шаблоны и т.п.) и методы активного контроля, которые получили широкое распространение во многих отраслях машиностроения. 1.8 Расчет операционных размеровПод операционным понимается размер, проставленный на операционном эскизе и характеризующий величину обрабатываемой поверхности или взаимное расположение обрабатываемых поверхностей, линий или точек детали. Расчет операционных размеров сводится к задаче правильного определения величины операционного припуска и величины операционного допуска с учетом особенностей разработанной технологии. Под длинновыми операционными размерами понимаются размеры, характеризующие обработку поверхностей с односторонним расположением припуска, а также размеры между осями и линиями. Расчет длинновых операционных размеров проводится в следующей последовательности: 1. Подготовка исходных данных (на основе рабочего чертежа и операционных карт). 2. Составление схемы обработки на основе исходных данных. 3. Построение графа размерных цепей для определения припусков, чертежных и операционных размеров. 4. Составление ведомости расчета операционных размеров. На схеме обработки (рисунок 1.5) помещаем эскиз детали с указанием всех поверхностей данной геометрической структуры, встречающихся в процессе обработки от заготовки до готовой детали. В верхней части эскиза указаны все длинновые чертежные размеры чертежные размеры с допусками (С), а снизу все операционные припуски (1z2, 2z3, …, 13z14). Под эскизом в таблице обработки указаны размерные линии, характеризующие все размеры заготовки, ориентированные односторонними стрелками, таким образом, чтобы к одной из поверхностей заготовки не подходило ни одной стрелки, а к остальным поверхностям подходило только по одной стрелке. Далее указаны размерные линии, характеризующие размеры механической обработки. Операционные размеры, ориентированы в направлении обрабатываемых поверхностей. Рисунок 1.5 Схема обработки детали Далее строим граф исходных структур (исходное «дерево») соответствующий исходной структуре, образованной связями между поверхностями в виде чертежных размеров и припусков. На графе исходных структур соединяющих поверхности 1 и 2 волнистыми ребрами, характеризующими величину припуска 1z2, поверхности 3 и 4 дополнительными ребрами, характеризующими величину припуска 3z4 и т. д. А также проводим толстые ребра чертежных размеров 2с13, 4с6 и т. д. Рисунок 1.6 Граф исходных структур 1 вершина графа. Характеризует поверхность детали. Цифра в круге обозначает номер поверхности на схеме обработки.
"z" - Соответствует величине операционного припуска, а "c" – чертежному размеру. На основании разработанной схемы обработки строится граф произвольных структур. Построение производного древа начинается с поверхности заготовки, к которой на схеме обработки не подводится ни одной стрелки. На рисунке 1.5 такая поверхность обозначена цифрой «1». От этой поверхности проводим те ребра графа, которые касаются её. На конце этих ребер указываем стрелки и номера тех поверхностей, до которых указанные размеры проведены. Аналогичным образом достраиваем граф согласно схеме обработки. Рисунок 1.7 Граф производных структур 1 - вершина графа. Характеризует поверхность детали. Цифра в круге обозначает номер поверхности на схеме обработки. - ребро графа. Характеризует вид связей между поверхностями, соответствует длинновым операционным размерам и размерам заготовки . В результате наложения исходного «дерева» на производное «дерево» получим композицию «деревьев», называемую графом размерных цепей (рисунок 1.8): Рисунок 1.8 Граф размерных цепей 1 - Вершина графа. Характеризует поверхность детали. - Ребро графа. Составляющее звено размерной цепи соответствует операционному размеру или размеру заготовки. - Ребро графа. Замыкающее звено размерной цепи соответствует чертежному размеру. - Ребро графа. Замыкающее звено размерной цепи соответствует операционному припуску. На всех ребрах графа проставляем знак ( «+» или «–» ), руководствуясь следующим правилом: если ребро графа входит своей стрелкой в вершину с большим номером, то на этом ребре ставим знак «+»,если ребро графа входит своей стрелкой в вершину с меньшим номером, то на этом ребре ставим знак «–» (рисунок 1.8). Принимаем во внимание, что нам неизвестны операционные размеры, и по схеме обработки (рисунок 1.5) определяем приблизительно величину операционного размера или размера заготовки, используя для этой цели чертежные размеры и минимальные операционные припуски, которые складываются из величин микронеровностей (Rz), глубины деформационного слоя (Т) и пространственного отклонения (Δпр), получившихся на предшествующей операции. Далее приступаем к заполнению карты выбора и расчета операционных размеров. Графа 1. В произвольной последовательности переписываем все чертежные размеры и припуски. Графа 2. Указываем номера операций в последовательности их выполнения по маршрутной технологии. Графа 3. Указываем наименование операций. Графа 4. Указываем тип станка и его модель. Графа 5. Помещаем упрощенные эскизы в одном неизменном положении для каждой операции с указанием обрабатываемых поверхностей согласно маршрутной технологии. Нумерация поверхностей производится в соответствии со схемой обработки (рисунок 1.5). Графа 6. Для каждой обрабатываемой на данной операции поверхности указываем операционный размер. Графа 7. Термообработку детали не производим на данной операции, поэтому графу оставляем не заполненной. Графа 8. Заполняется в исключительных случаях, когда выбор измерительной базы ограничивается условиями удобства контроля операционного размера. В нашем случае графа остается свободной. Графа 9. Указываем возможные варианты поверхностей, которые можно использовать в качестве технологических баз с учетом рекомендаций, приведенных в [5]. Выбор поверхностей, используемых в качестве технологических и измерительных баз, начинаем с последней операции в порядке, обратном ходу технологического процесса. Уравнения размерных цепей записываем по графу исходных структур. После выбора баз и операционных размеров приступаем к расчету номинальных значений и выбору допусков на операционные размеры. Расчет длинновых операционных размеров базируется на результатах работы по оптимизации структуры операционных размеров и производится в соответствии с последовательностью работ. Подготовка исходных данных для расчета операционных размеров производится путем заполнения граф 13-17 карты выбора баз и расчета операционных размеров. Графа 13. Для замыкания звеньев размерных цепей, являющихся чертежными размерами, записываем минимальные значения этих размеров. Для замыкания звеньев, представляющих собой операционные припуски, указываем величину минимального припуска, которая определяется по формуле: z min = Rz + Т, гдеRz – высота неровностей, полученных на предыдущей операции; Т – глубина дефектного слоя, образовавшегося на предыдущей операции. Значения Rz и Т определяются по таблицам [5]. Графа 14. Для замыкающих звеньев размерных цепей, являющихся чертежными размерами, записываем максимальные значения этих размеров. Максимальные значения припусков пока не проставляем. Графы 15, 16. Если допуск на искомый операционный размер будет иметь знак «–», то в графе 15 ставим цифру 1, если «+», то в графе 16 ставим цифру 2. Графа 17. Проставляем приблизительно величины определяемых операционных размеров, используем уравнения размерных цепей из графы 11.
Графа 18. Проставляем принятые по таблице точности 7 [6] значения допусков на операционные размеры, учитывая рекомендации, изложенные в [4]. После простановки допусков в графе 18 можно определить величину максимальных значений припусков и проставить их в графе 14. Значение ∆z определяем из уравнений в графе 11 как сумму допусков на составляющие размерную цепь операционные размеры. Графа 19. В эту графу нужно проставить номинальные значения операционных размеров. Сущность метода расчета номинальных значений операционных размеров сводится к решению записанных в графе 11 уравнений размерных цепей. 1. 8с9 = 9А89А8 = 2. 3с9 = 9А39А3 = 3. 3с5 = 3с9 – 9А5 9А5 = 3с9 – 3с5 = Принимаем: 9А5 = 73-0,74 3с5 = 4. 9z10 = 10A7 – 7A9 10A7 = 7А9 + 9z10 = Принимаем: 10А7 = 13,5-0,43 (корректировка + 0,17) 9z10 = 5. 4z5 = 10A4 – 10A7 + 7А9 – 9А5 10A4 = 10А7 – 7А9 + 9А5 + 4z5 = Принимаем: 10А4 = 76,2-0,74 (корректировка + 0,17) 4z5 = 6. 2z3 = 10А2 – 10А7 + 7A9 – 9A3 10А2 = 10А7 – 7A9 + 9A3 + 2z3 = Принимаем: 10A2 = 91,2-0,87 (корректировка + 0,04) 2z3 = 7. 7z8 = 7А9 – 9А8 7А9 = 7z8 + 9A8 = Принимаем: 7А9 = 12,7-0,43 (корректировка: + 0,07) 7z8 = 8. 3с12 = 7А12 – 7А9 + 9A3 7А12 = 3с12 +7А9 – 9А3 = Принимаем: 7А12 = 36,7-0,62 3с12= 9. 6z7 = 6A10 – 10A7 6A10 = 10А7 + 6z7 = Принимаем: 6А10 = 14,5-0,43 (корректировка + 0,07) 6z7 = 10. 12z13 = 6A13 – 6A10 + 10A7– 7A12 6A13 = 6A10 – 10A7 + 7A12 + 12z13 = Принимаем: 6А13 = 39,9-0,62 (корректировка + 0,09) 12z13 = 11. 1z2 = 6А10 – 10А2 + 1А6 1А6 = 10А2 – 6А10 + 1z2 = Принимаем: 1А6 = 78,4-0,74 (корректировка + 0,03) 1z2 = 12. 13z14 = 1A14 – 1A6 – 6A13 1A14 = 13z14 + 1A6 + 6A13 = Принимаем: 1A14 = 119,7-0,87 (корректировка + 0,03) 13z14 = 13. 10z11 = 1A11 – 1A6 – 6А10 1A11 = 10z11 + 1A6 + 6А10 = Принимаем: 1А11 = 94,3-0,87 (корректировка + 0,03) 10z11 = После расчета номинальных величин размеров, заносим их в графу 19 карты выбора баз и с допуском на обработку записываем в графе «примечание» Схемы обработки (рисунок 1.5). После того, как заполним графу 20 и графу «прим.», полученные значения операционных размеров с допуском наносим на эскизы маршрутного технологического процесса. На этом расчет номинальных значений длинновых операционных размеров закончен.
Рисунок 1.9 Карта выбора баз и расчета операционных размеров Расчет операционных размеров с двусторонним расположением припуска При обработке поверхностей с двусторонним расположением припуска расчет, операционных размеров целесообразно вести с применением статистического метода определения величины операционного припуска в зависимости от выбранного способа обработки и от размеров поверхностей. Для определения величины операционного припуска статическим методом в зависимости от метода обработки, будем использовать таблицы источника [4]. Для расчета операционных размеров с двусторонним расположением припуска, для таких поверхностей составляем следующую схему расчета: Рисунок 1.10 Схема расположения операционных припусков Составление ведомости расчета диаметральных операционных размеров. Графа 1: Указывает номера операций согласно разработанной технологии, в которых производится обработка данной поверхности. Графа 2: Указывается метод обработки в соответствии с операционной картой. Графа 3 и 4: Указывается обозначение и величина номинального диаметрального операционного припуска, принятого по таблицам в соответствии с методом обработки и размерами обрабатываемой детали. Графа 5: Указывается обозначение операционного размера. Графа 6: Согласно принятой схеме обработки составляются уравнения для расчета операционных размеров. Заполнение ведомости начинается с конечной операции. Графа 7: Указывается принятый операционный размер с допуском. Расчетная величина искомого операционного размера определяется решением уравнения из графы 6. Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра оси Ø20к6 (Ø20)
Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра оси Ø75-0,12
Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра оси Ø30к6 (Ø30)
Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра вала Ø20h7 (Ø20-0,021)
Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø8Н7 (Ø8+0,015)
Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø12+0,07
Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø14+0,07
Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø9+0,058
После расчета диаметральных операционных размеров, нанесем ихзначения на эскизы соответствующих операций маршрутного описания технологического процесса. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||