- •Введение
- •1. Краткие теоретические сведения об обработке материалов резанием
- •1.1. Усадка стружки, относительный сдвиг и деформации в зоне стружкообразования с параллельными границами
- •1.2. Силы резания
- •1.3. Предел текучести в зоне стружкообразования и температура деформации при резании
- •Для решения уравнения (1.40) воспользуемся заменой переменной:
- •Интегрируя уравнение (1.40), получаем функцию, описывающую влияние истинного сдвига p на удельную работу деформации aw и на предел текучести
- •1.4. Температуры передней и задних поверхностей инструмента
- •1.5. Определение допускаемых скоростей резания
- •2. Краткие теоретические сведения об обработке металлов давлением
- •2.1. Термомеханические модели сопротивления материалов пластическим деформациям. Горячая и холодная обработка металлов давлением.
- •2.2. Нагрев металла перед обработкой давлением
- •Ковка и горячая объемная штамповка. Определение деформаций, работы и усилия при осадке
- •2.4. Ковочные молоты. Обоснование выбора молота
- •Прессовое оборудование. Определение деформаций, работы и усилия при выдавливании и прошивке
- •3. Проектирование заготовок
- •3.1. Маршрутный технологический процесс механической обработки заготовки
- •3.2. Обоснование допусков на диаметральные размеры обработанных цилиндрических поверхностей
- •3.3. Определение диаметральных размеров заготовки
- •В соответствии с принятой маршрутной технологией первой из цилиндрических поверхностей обрабатывается пов. 5 на операции 10. При этом известны:
- •3.4. Определение линейных размеров заготовки на основе чертежа детали и технологии ее последующей обработки на металлорежущих станках
- •3.5. Проектирование чертежа заготовки
- •4. Разработка технологии получения заготовки «коронная шестерня» обработкой давлением и резанием
- •4.1. Разработка и описание вариантов маршрутной технологии получения заготовки «Коронная шестерня»
- •4.2. Разрезание прутков проката дисковыми пилами
- •4.3. Нагрев заготовок «Коронная шестерня»
- •4.4. Ковка на молоте, прошивка отверстия на прессе
- •4.5. Сверление и зенкерование заготовок на вертикально-сверлильных станках
- •4.6. Растачивание отверстия на токарном вертикальном шестишпиндельном полуавтомате
- •4.7. Обоснование способа получения заготовки путем сравнения технологических себестоимостей различных вариантов получения заготовки
- •Библиографический список
- •Примеры графического оформления результатов
- •Определение смещений и допусков
- •Расчет диаметральных размеров заготовки
- •Расчет линейных размеров заготовки
- •Чертеж заготовки
- •Растачивание отверстия на токарном вертикальном шестишпиндельном полуавтомате
- •Обоснование способа получения заготовки
В соответствии с принятой маршрутной технологией первой из цилиндрических поверхностей обрабатывается пов. 5 на операции 10. При этом известны:
(3.3)
а также допуск на диаметр пов. 5 заготовки:
. (3.4)
Расчет диаметральных размеров заготовки может быть выполнен в порядке, обратном по отношению к последовательности обработки пов. 5, т.е. первой рассмотрим оп. 40, на которой должны быть выполнены допуск на диаметр пов. 5 детали и шероховатость обработанной поверхности Ra=2,5 мкм (Rz=10 мкм).
Задачей этого этапа расчета является назначение минимального и расчет максимального припусков на обработку, допуска на обработку на предшествующей операции 30 и диаметральных размеров поверхности 5, которые должны быть получены на операции 30 (межоперационных технологических размеров).
Минимальный припуск должен быть больше суммы радиального биения, погрешности установки на оп. 40 и глубины дефектного слоя. В рассматриваемом примере он принят:
. (3.5)
Следующим фактором, рассчитываемым технологом, является допуск на диаметр пов. 5 заготовки, получаемый на предыдущей операции т.е. на оп. 30. Он может быть в первом приближении вычислен по допуску, обеспечиваемому на оп. 40, и уточнению .
Отношение допуска на предыдущей операции к допуску на следующей операции называют уточнением . На первом (черновом) проходе достигается наибольшее уточнение. С увеличением числа проходов уточнение уменьшается (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Зависимость уточнения от номера прохода при обработке
пов. 5
Эта зависимость также может быть использована технологом для распределения припуска на обработку между различными операциями (проходами). На уточнение оказывает влияние большое число факторов: скорость резания и подача, геометрические параметры и материал режущего инструмента, критерий затупления, жесткость технологической системы и т.д. Поэтому зависимость, представленная на рис. 3.5., носит только качественный характер и в каждом конкретном случае нуждается в экспериментальном или теоретическом обосновании. Пример такого обоснования выбора рациональных (оптимальных) параметров режущего инструмента, режимов резания, допускаемого значения фаски износа (критерия затупления инструмента) приведен в табл. 3.4.
Уточнение может быть выбрано на основании опыта: на чистовых операциях с малыми допусками обычно достигаются меньшие уточнения, чем при черновой обработке.
Так, например, при =3 допуск заготовки на оп. 40 определяется следующим образом:
*0,0470,14 мм.
Максимальная глубина резания на операции 40 соответствует расчету:
. (3.6)
Межоперационные диаметральные размеры заготовки на оп.40 следующие:
мм. (3.7)
мм. (3.8)
мм. (3.9)
Операция 30.6:
мм. (3.10)
мм. (3.11)
мм. (3.12)
Операция 10.3:
мм. (3.13)
мм (дано в табл. 3.2). (3.14)
мм. (3.15)
Таблица 3.3
К определению межоперационных технологических
размеров поверхности 5
|
|
Припуск Z=t |
|
Диаметральные размеры |
Уточнения ε |
||
Обозначение |
Содержание переходов |
min |
max |
Допуски на диаметр |
min |
max |
|
Переход |
|
|
|
|
На диаметр |
|
|
Операция 10 |
Токарная |
1.9 |
4,9 |
6 |
260 |
266 |
|
10.3. |
Проточить пов. 5 от торц. 8 до торц. 5 |
|
|
0,7 |
256,2 |
256,9 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Операция 30 позиция 30.6.2 |
Токарная полуавтоматная |
|
|
5 |
|||
Проточить пов. 5 от торц. 9 до торц. 8 |
0,2 |
0,55 |
0,7 |
256,2 |
256,9 |
||
|
|
0,14 |
255,75 |
255,89 |
|||
Операция 40 40.1.1. |
Токарная чистовая |
|
|
|
|
|
|
Проточить пов. 5 от торц. 9 до торц. 8 |
0,1 |
0,17 |
0,14 |
255,75 |
255,89 |
3 |
|
|
|
0,047 |
255,553 |
255,6 |
|||
|
|
|
|
0,047 |
255,553 |
255,6 |
|
Проверка выполнения этого условия производится либо на основании имеющихся справочных (эмпирических) данных, либо на основании расчетов, выполненных с помощью ЭВМ (табл. 3.4).
Таблица 3.4
Данные, полученные на ЭВМ
|
№ перехода
|
D, мм
|
v, м/мин
|
s, мм/об
|
t, мм (max)
|
r, мм
|
φ°
|
||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
40.1.1. |
255,89 |
140 |
0,15 |
0,17 |
1 |
34 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
№ перехода
|
° |
ho
|
h* |
, мм |
Rz, мкм
|
Примечание
|
|
10 |
0,4 |
0,5 |
0,019 |
10 |
|
Обычно технолог назначает допуски на каждую из операций, руководствуясь опытом, и проверяет принятое решение на практике (в производственных условиях).
Результаты расчетов могут быть использованы как обоснование для назначения максимальной допускаемой точности обработки глубины резания. Сведения о режиме резания и геометрических параметрах инструмента заносятся в технологическую карту.
Для операции 30 расчеты повторяются по тому же алгоритму, что и для оп. 40. Число проходов увеличивается до тех пор, пока допускаемые погрешности не превысят известный допуск на заготовку.
На первой черновой операции 10 минимальный припуск складывается из радиального биения цилиндрических поверхностей, предусмотренного стандартом на поковки до 40 кг, равного 1,2 мм, шероховатости поверхности RZ=0,32 мм, дефектного слоя hдс =0,35мм, итого на операции 10 минимальный припуск равен 1,87 мм, округляем до 1,9 мм.
Рассмотрим обработку цилиндрических поверхностей 1, 3, 2, 6 (табл. 3.5)
Таблица 3.5
Расчет диаметральных размеров заготовки
|
|
Припуск Z=t |
|
Диаметральные размеры |
Уточнения ε |
||
Обозначение |
Содержание переходов |
min |
max |
Допуск на диаметр |
min |
max |
|
Переход, позиции |
|
|
|
на диаметр |
|
||
20.4 |
Проточить пов. 1 |
2 |
5.5 |
7 |
315 |
322 |
3 |
|
|
2.1 |
310,9 |
313 |
|||
20.2 |
Расточить пов. 3 |
2,4 |
5,4 |
6 |
218 |
224 |
8 |
|
|
0,75 |
228,1 |
228,8 |
|||
20.6 |
Расточить пов. 3 |
0,2 |
0,575 |
0,75 |
228,1 |
228,85 |
5 |
|
|
0,15 |
229,1 |
229,25 |
|||
Оп. 50 |
Расточить пов. 3 |
0,1 |
0,18 |
0,15 |
229,1 |
229,25 |
3 |
|
|
0,05 |
229,4 |
229,45 |
|||
20.2 |
Расточить пов. 2 |
0 |
3 |
6 |
255 |
261 |
3 |
|
|
1,9 |
255 |
256,9 |
|||
20.4 |
Расточить пов. 2 |
2 |
2,95 |
1,9 |
255 |
256,9 |
1 |
|
|
1,9 |
251,1 |
257 |
|||
20.2 |
Расточить пов. 6 |
2 |
7 |
10 |
191 |
201 |
4 |
|
|
2,4 |
202,6 |
205 |
|||
30.2 |
Расточить пов. 6 |
2 |
3,2 |
2,4 |
202,6 |
205 |
2 |
|
|
1,2 |
207,8 |
209 |
|||
20.6 |
Расточить пов. 6 |
2 |
2,6 |
1,2 |
207,8 |
209 |
2 |
|
|
0,6 |
213,2 |
213,8 |
|||
Оп. 50 |
Расточить пов. 6 |
0,2 |
0,5 |
0,6 |
213,2 |
213,8 |
2 |
|
|
0,29 |
214 |
214,29 |
Операция 50:
мм. (3.16)
мм. (3.17)
мм. (3.18)
Операция 20.6:
мм. (3.20)
мм. (3.21)
мм. (3.22)
Операция 30.2:
мм. (3.23)
мм. (3.24)
мм. (3.25)
Операция 20.2:
мм. (3.26)
мм (принимаем ). (3.27)
мм. (3.28)