Разработка технологического процесса механической обработки ступенчатого вала
 Скачать 388.32 Kb.
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ФОРМЫ ПРОИЗВОДСТВА По таблице 2.5 методических указаний [1] ориентировочно определяем тип производства: для легких деталей (масса до 30кг) при годовом объеме выпуска деталей 100 шт. определяем тип производства как мелкосерийное. Основной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций: Кзо = ΣQт / Qм , где ΣQт – число технологических операций, подлежащих выполнению в течение одного месяца; ΣРм - число рабочих мест ; ΣРм = 4. Σ Qт = Qт . n , где Qт – число технологических операций, выполняемых при изготовлении детали; Qт = 6; n – число рабочих смен в месяце; n = 21. Σ Qт = 6 .21= 126 Кзо = 126 / 4 = 31,5, что характерно для мелкосерийного производства (Кзо = 20…40). Характерные признаки мелкосерийного производства: - широкая номенклатура и малый объем выпуска; - методы получения заготовки – отливки по деревянным моделям, сортовой прокат, поковки свободной ковки; - расположение станков – групповое (по видам станков) и предметное (по видам изделий); - квалификация рабочих – высокая; - трудоемкость – высокая; - широкое применение пригоночных работ; - себестоимость – высокая; - повторяемость партий (серий) – отсутствует; - технологическое оборудование – универсальное; - приспособления – преимущественно универсальные (изредка специальные); - режущий инструмент – универсальный; - измерительный инструмент – универсальный; - настройка станка – станки ненастроенные, работа по пробным промерам; - размещение технологического оборудования – по типам станков; - форма исходной заготовки – простая. ВЫБОР СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ Согласно заданию на проектирование: материал детали – сталь 40, твердость 217HB. Химический состав стали 40 приведен в табл. 4.1. Содержание элементов в %. Таблица 4.1
Механические свойства стали 40 приведены в табл. 4.2. Таблица 4.2
где σт - предел текучести, кгс/мм2; σв - предел прочности при растяжении, кгс/мм2; δ – относительное удлинение, %; ψ – относительное сужение, %; аi - ударная вязкость, Дж/мм2. Выбираем заготовку из сортового проката: сталь горячекатаная – круг В58 ГОСТ 2590-71/ сталь 40 ГОСТ 535-58. Диаметр заготовки 58-0,8+0,2 , длина заготовки (предварительная) – 167 мм, масса 1 м – 20,74 кг. Определяем массу заготовки: Мз = (167 / 1000) . 20,74 = 3,38 кг Коэффициент использования материала: Ким = Мд / Мз где Мд – масса детали. Мд = ρ . Vд , где ρ = 7,85 . 10-6 кг/мм3 - плотность стали Vд – объем детали Vд = Vц1 + Vц2 = Vц3 – Vш – Vл Vц1 = π . d12 . (l6 – l2) / 4 = 3,14 / 542 (73 – 32) / 4 = 93851 мм3 Vц2 = π . d22 . (L – l6 ) / 4 = 3,14 .392 (160 – 73) / 4 = 103877 мм3 Vц3 = π . d32 . l2 / 4 = 3,14 .232 . 32 / 4 = 13288 мм3 Vш = h1 . l3 . (L – l1) = 10 . 6 (160-105) = 3300 мм3 Ким = 1,60 / 3,38 = 0,47 Это укладывается в ориентировочные величины коэффициента использования материала Ким = 0,45…0,55 [1]. Чертеж заготовки приведен на рис. 4.1  Рис. 4.1 Чертеж заготовки ВЫБОР МАРШРУТА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Укрупненный маршрут механической обработки детали: Оп.005 Заготовительная Резка сортового проката на заготовки Оп. 010 Термическая Термическая обработка (нормализация). Оп. 015 Токарная Обработка торцев 4, 7 , зацентровка технологических отверстий. Оп. 020 Токарная Обработка цилиндрических поверхностей 1, 2, торца 5, фаски 10. Оп. 025 Токарная Обработка цилиндрических поверхностей 3, торца 6, фаски 11. Оп. 030 Фрезерная Фрезеровка шпоночного паза 9. Оп. 035 Фрезерная Фрезеровка лыски 8. Оп. 040 Шлифовальная Шлифовка цилиндрических поверхностей 1, 2, 3. Поскольку деталь технологична, предлагаемый технологический процесс близок к типовому. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ В проектируемом технологическом процессе предусмотрено обеспечение принципа постоянства баз за счет обработки вала в центрах. Поэтому первой операцией будет обработка торцев и выполнение центровых отверстий. Заготовка базируется по наружной поверхности с упором в торец. На всех последующих операциях деталь базируется в центрах с упором в торец 4. Таким образом обеспечивается принцип постоянства баз, а также единство конструкторской, технологической и измерительной базы. При фрезеровке лыски 8 (оп. 030) деталь дополнительно базируется по шпоночному пазу 9. Погрешность базирования детали при установке её в приспособлении на станке возникает при несовпадении конструкторских, технологических и измерительных баз. На токарных и шлифовальных операциях, где все перечисленные базы совпадают, погрешность базирования равна нулю. При фрезеровании шпоночного паза 9 погрешность базирования при установке детали в центрах равна половине допуска на диаметр d2. εδ = Тd2 / 2 = 0,025 / 2 = 0,0125 мм что значительно меньше допуска на получаемый размер Тl3 = 0,12мм. При фрезеровании лыски в размер 8 (размер l7 = 22-0,21) погрешность базирования равна нулю. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ОСНАСТКИ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ Выбор оборудования и оснастки осуществляется на основании ранее выполненных работ по определению типа производства, маршрута обработки и т.д. Режущий инструмент Для токарной обработки детали будем использовать резцы со сменными твердосплавными пластинами. Материал пластин – твердый сплав Т15К6 из титано-вольфрамовой группы сплавов с износостойким покрытием. Это наиболее экономичный вариант для токарной обработки. Фрезы (шпоночная и торцовая) обычно изготавливаются из быстрорежущей стали Р18, учитывая при этом, что твердость детали небольшая, а стоимость твердосплавной фрезы высокая. Центровые отверстия выполняются центровочными сверлами из быстрорежущей стали. Контрольно-измерительный инструмент Для операционного контроля размеров детали используется универсальный измерительный инструмент: штангенциркули, микрометры. Погрешность средств измерения не должна превышать допустимых значений согласно ГОСТ 8.051-81. Учитывая, что погрешность универсальных средств измерения не превышает половины цены деления, выбираем измерительные приборы (табл. 7.1). Таблица 7.1
Шероховатость поверхностей детали определяется сравнением с образцами шероховатости. Твердость заготовки после термической обработки замеряется с помощью твердомера НВ (по Бринелю). Результаты выбора оборудования, оснастки, режущего и контрольно-измерительного инструмента сведены в табл. 7.2. Таблица 7.2
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||