2.5 Разработка выбранного варианта технологического процесса

На основании перечня мероприятий по совершенствованию технологического процесса предлагается следующий вариант.

Заготовка – поковка по классу точности Т4, а базовые поверхности по классу Т3 ГОСТ 7505-89, масса заготовки G_з=0,635кг. Поковка получена на

кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП).

Маршрут механической обработки приведён ниже в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Маршрут технологического процесса обработки

Номер, наименование, содержание операции, модель станка	Эскиз обработки
005 Фрезерная с ЧПУ Станок: Фрезерный FSS400 CNC Установ А 1 Сверлить отверстие и точить фаску в размер 1,2 2 Фрезеровать торец вилки 3 Фрезеровать зев в размер 3,5 4 Фрезеровать 2 фаски по внутренней стороне зева в размер 4,5	Установ А
Установ Б 5 Фрезеровать торец вилки в размер 6 6 Повторить переход 4 7 Точить фаску в размер 7	Установ Б
Установ В 8 Центровать отверстие и фаску в размер 8 9 Сверлить отверстие под резьбу 10 Нарезать резьбу в размер 9	Установ В
010 Термообработка Установка ТВЧ
015 Слесарно-правочная Стол слесарный
020 Моечная Машина моечная
025 Контроль Стол контрольный

2.6 Определение межоперационных припусков, допусков и операционных размеров заготовки

В настоящее время существует два метода определения припусков: опытно-статистический и расчётно-аналитический.

В первом случае величина припуска устанавливается по данным таблиц на всю обработку без распределения припусков по операциям. Для этого используются соответствующие ГОСТы в которых приведены номинальные значения припусков, которые в свою очередь являются несколько завышенными. Они не отражают полной реальной ситуации в каждом конкретном случае обработки.

В крупносерийном и массовом производствах применяют как правило расчётно-аналитический метод определения припусков в основе которого лежит расчет по нормативам и формулам. Основой данного метода является всесторонний анализ производственного процесса, расчленение операций на составляющие элементы с целью учета всех производственных возможностей и передовых методов труда.

Аналитический расчет припусков, операционных размеров с допусками на обработку внутреннего размер зева вилки 71^+0,46 мм.

Материал детали: сталь 45 ГОСТ 1050 – 88; заготовка – штамповка на ГКШП по классу точности Т4, а базовые поверхности по классу Т3 ГОСТ 7505-89; масса заготовки G_з=0,635кг; масса детали G_дет=0,43кг.( Эскиз детали приведён в п.1, рисунок 2)

Переходы обработки:

Фрезерование однократное

Станок FSS400 CNC, обработка за одну установку, установка заготовки в специальном фрезерном приспособлении с пневмозажимом по боковым поверхностям в призме и прихватах.

Обработка внутреннего размера зева вилки осуществляется на 005 операции. Расчетная формула для определения припуска для i – перехода

[14, стр. 128]:

(2.20)

где R_z – высота неровностей профиля, мкм;

h – глубина дефектного слоя, мкм;

ρ – суммарное значение пространственных отклонений, мкм;

ε – погрешность установки, мкм.

Переходы обработки, элементы припуска и результаты расчётов сведены в таблицу 2.4.

Квалитеты точности по технологическим переходам установлены по таблице 39 [14, стр. 94]

Таблица 2.4 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку

Технологические переходы обработки о тверстия	Элементы припуска, мкм				Zmin, мкм	Расчет-ный размер L, мм	ТL, мкм	Предельные размеры, мм		Предельное значение припуска, мм
	Rz	Т	ρ	ε				Lmax	Lmin	2zmin	2zmax
Заготовка	160	200	800	-	-	68,02	800	68	67,2	-	-
Фрезерование однократное	100	100	40	560	2·1720	71,46	460	71,46	71	2·1730	2·1900

Высота микронеровностей и глубина дефектного слоя по переходам обработки.

Заготовка: R_z1=160мкм; Т₁=200мкм.

Фрезерование:

однократное R_z2=100мкм; Т₂=100мкм.

Пространственные погрешности р, мкм, для заготовки при установке в призме определяем по формуле:

(2.21)

где ρ_см=400 – погрешность смещения штампованной заготовки; [14, табл. 36 стр.90], мкм;

ρ_{не сим}=400 – погрешность несимметричности, мкм [14, табл. 33 стр.89].

мкм

Пространственные погрешности для следующих переходов определяем по формуле:

(2.22)

где К_уi – коэффициент уточнения, учитывающий остаточные пространственные погрешности.

Фрезерование

однократное: К_у1=0,05

р₁=0,05·800=40

Погрешность установки для закрепления заготовки в призме определяем по формуле:

(2.23)

где ε_б=0,4 [14, табл. 48 стр. 105];

ε_з=0,16 мм [14 табл. 49 стр. 107].

мкм

Минимальный припуск по переходам обработки:

Фрезерование:

однократное мкм

Расчётный размер определяется по формуле:

(2.24)

где L_i-1 – размер предыдущего перехода обработки, мм;

За исходный размер принимается максимальный размер зева вилки, т.е. размер 71,46мм

L₁₌71,46-2·1,72=68 мм

Предельные размеры заготовки по технологическим переходам.

Расчетные размеры округляются до точности допуска на обработку. Исходный размер (размер детали) не округляется.

Минимальный размер по переходам определяется по формуле:

(2.25)

Заготовка: L_min=68-0,8=67,2мм

Предельные припуски на обработку по переходам определяется по формуле:

,

(2.26)

,

(2.27)

где L_mini, L_maxi – минимальный и максимальный размер последующего перехода, мм;

L_mini-1, L_maxi-1 – минимальный и максимальный размер предшествующего

перехода, мм.

Фрезерование:

однократное 2Z_min^пр=71,46-68=2·1730мкм

2Z_max^пр=71-67,2=2·1900мкм

Общие припуски на обработку:

Z_maxo=2·1900=3800мкм

Z_mino=2·1730=3460мкм

Проверка правильности проведения расчетов, производится по формуле:

,

(2.28)

,

(2.29)

3800-3460=800-460

340=340

Расчет выполнен правильно.

Номинальный припуск на заготовку, рассчитывается по формуле:

,

(2.30)

2Z_{ном о}=3460+500-460=3500мкм

Номинальный размер заготовки, рассчитывается по формуле:

,

(2.31)

L_{ном заг}=71,46-3,5=67,96мм

Рисунок 4 – Схема расположения припусков, допусков и операционных размеров на обработку зева вилки размером 71^+0,46 мм.

Статистический (табличный) расчет припусков

Статистический расчет припусков, операционных размеров менее трудоёмкий, поэтому он нашел большее распространение. Он заключается в нахождении припусков на соответствующий вид обработки по таблицам справочной литературы, составленным на основании опыта передовых предприятий.

Значения припусков в таблицах завышены, т.к. они не учитывают конкретных технологических условий обработки.

Таблица 2.5 – Табличный расчет операционных размеров

Наименование, размер поверхности, переходы обработки	Квалитет точности	Исходный размер, мм	Припуск 2Z, мм	Отклонения		Операционный размер с отклонениями, мм
				+	-
Зев L 71^+0^,46 Однократн. фрез. Заготовка	8 8 -	71 69,6 -	- 1,4 -	0,46 0,46 0,5	0,3
Торцы зеваL9 Однократн. фрез. Заготовка	10 10 -	9 10,8 -	- 1,8 -	0,5	0,058 0,058 0,2
Отверстиеø25 Однократн. сверл. Заготовка	9 9 -	25 21,8 -	- 1,8 -	0,052 0,052 0,5	0,2	ø ø ø