1.3 Анализ технологичности конструкции детали.

Разработке технологического процесса предшествует тех. контроль чертежей изделий, которое предусматривает тщательное изучение технологической документации, чтобы установить наличие всех исходных данных необходимых для разработки технологии в процессе тех. контроля сопоставляют тех. возможности производства с конструкцией данной детали в частности определяют возможности упрощения конструкции с соответствующей заменой видов заготовки.

Технологичность конструкции деталей оценивается количественно с помощью системных показателей которые вычисляются по следующим формулам:

1. Коэффициент использования материала:

(1)[3c.23]

где m_д - масса детали

m_з - масса заготовки

2. Коэффициент точности обработки:

К_т.о.=Q_р.н.т./Q_р (2)[3c.23]

где: Q_р.н.т - число размеров необоснованной точности;

Q_р -общее число размеров;

3. Коэффициент шероховатости:

К_ш.=Q_р.н.ш./Q_п (3)[3c.23]

где: Q_р.н.ш - число поверхностей необоснованной шероховатости

Q_п - общее число поверхностей

4. Коэффициент унификации:

Унифицированным называется такой элемент, который получен на универсальном оборудование с применением универсально режущего и универсального измерительного инструмента:

1 элемент: 2 торца детали Ø 39 мм (унифицированный элемент)

2 элемент: 2 НЦП Ø39 мм (унифицированный элемент)

3 элемент: 2 НЦП Ø40m5 (унифицированный элемент)

4 элемент: шпоночный паз 6х16 (унифицированный элемент)

5 элемент : 3 канавки 2х0,5 (унифицированный элемент)

6 элемент: НЦП Ø 53 (унифицированный элемент)

7 элемент: НЦП Ø 46 (унифицированный элемент)

8 элемент: Наружная фаска 1.5х45° (унифицированный элемент)

9 элемент: Внутренняя фаска 3х30° (унифицированный элемент)

10 элемент: ВЦП Ø 29 (унифицированный элемент)

11 элемент: ВШП Ø 28 ^+0,14 ; шлицевые пазы 6C9 (неунифицированный элемент)

12 элемент: НШП Ø 48d11 ; плоские шлицевые поверхности 8f9 ; (неунифицированный элемент)

К_у=Q_у.э./Q_э= 10/12 = 0,8 (4)[3c.22]

где Q_э - общее число элементов

Q_у.э - число унифицированных элементов

По всем расчетным коэффициентам и по проведению анализа унифицированных инструментов видим , что деталь является технологичной ,т.к. коэффициенты > 0.6

1.4 Обоснованный выбор метода получения заготовки. Определение общих припусков на

Заготовку , ее размеров и КИМ

Из стали 45 заготовка может быть получена методами: прокатом, штамповкой и поковкой.

В связи с тем что Cталь 45 не относиться к литьевым сталям, значит получение заготовки методом отливки исключено. Необходимо рассмотреть на применяемость метод штамповки на молотах и горячее штамповочных прессах. В этих методах заготовки могут быть получены различной формы но минус их в том что они не имею возможности обеспечить получение сквозных отверстий по всей длине детали. По этому в качестве сравнения методов примем – паковку, полученную на ГКМ, которая может обеспечить получение заготовки по всем требованиям.

Для сравнения наиболее выгодного метода проката или поковки необходимо провести расчет КИМ

1 метод - прокат.

Для получения детали назначается прокат Ø55мм и длиной 295мм.

Мз = V *ð (5) [3c.37]

где V - объем заготовки

ð - плотность материла Сталь 45 – 7,8

Мз =(3.14 * r² *l ) *7.8 = (3,14*27,5 ²*295)*7,8 = 5501 гр = 5.5 кг

КИМпр =

2 метод - поковка

Для расчета КИМ произведем предварительный расчет массы заготовки – поковки по формуле:

Мз.пок.= Мд * Кр (6) [5 c.8]

Кр - коэффициент для расчета ориентировочной массы заготовки, для деталей с горизонтальной осью (типа вал) Кр =1.3-1.6 , принимаеться 1.45 (ГОСТ 7505 - 89 табл.20 стр.31)

Мз.пок.= 3690 гр

КИМпок =

Вывод: Сравнивая КИМ пр и КИМ пок - видим ,что выгоднее применение заготовки полученной метод поковки ,т.к. КИМ пок > КИМ пр

По ГОСТ 7505 - 89 назначаем характеристики заготовки - поковки, припуски на механическую обработку и допуска на размеры заготовки.

Класс точности Т4

Группа материала М2

Степень сложности С2

Исходный индекс 9

По исходному индексу на все габаритные размеры детали назначается припуск на механическую обработку на сторону.

Ø39 +1.3*2 = Ø41.6

Ø40+1.5*2= Ø43

Ø48+1.5*2= Ø51

Ø53+1.4*2= Ø55.8

Ø46+1.4*2= Ø48.8

Ø29 -1.4*2= Ø26.2

Ø23-1.4*2= Ø20.2

290+1.6*2=293.2

Рисунок 2 - Эскиз заготовки - поковки

1.5 Определение операционных припусков и операционных размеров (на одну поверхность

табличным методом и на одну – расчетно-аналитическим).

Табличный метод.

Этот метод определения припусков и операционных размеров состоит в том, что по ГОСТ выбирается общий припуск на обработку поверхности, а затем по таблицам соответствующих видов обработки устанавливаются размеры промежуточных припусков и определяются промежуточные размеры заготовки.

Определяем операционный припуски и операционные размеры на 40 m5 (_+0,009^+0.020)

Таблица 4.

Наименование Операции	Ra, мкм	Наименьшее значение Z min , мкм	Расчетный размер, мм	Допуск, δ, мкм	Предельный размер, мм		Предельный припуск, мкм
					D max	D min	2Z max	2Z min
1.Заготовитель-ная (прокат)	-	1400	42,809	1200	44,009	42,809	-	-
2. Черновое точение(h14)	6,3	700	41,409	620	42,029	41,409	1980	1400
3.Получистовое точение (h10)	3,2	350	40,709	100	40,809	40,709	1220	700
4. Чистовое точение (h7)	1,6	250	40,209	25	40,234	40,209	575	500
5. Финишное точение (m5)	0.8	100	40,009	11	40,02	40,009	214	200

2Zmax = Zmin + δ_Dп- δ_DВ (7) [3c.59]

2Zmax_черн.= 1400 + 1200 - 620= 1980.мкм

2Zmax_{получист.}= 700 + 620 - 100 = 1220мкм

2Zmax_чист.= 500 + 100 - 25= 575мкм

2Zmax_финиш.= 200 + 25 - 11= 214мкм

Dmin = Dmin+2zmin

Dmin _чист = 40,009+0,2=40,209 мм

Dmin _{получист} = 40,209+0,5=40,709 мм

Dmin _черн = 40,709+0,7=41,409 мм

Dmin _заг = 41,409+1,4=42,809 мм

Dmax = Dmin+δ

Dmax _чист =40,209+0,025=40,234

Dmax _{получист} =40,709+0,1=40,809

Dmax _черн = 41,409+0,62=42,029

Dmax _заг = 42,809+1,2=44,009

Рисунок 3 - Графическое расположение припусков, допусков и межоперационных размеров.

Аналитический метод расчета припусков и операционных размеров на размер Ø23 H7 (^+0.021)

Таблица 5

Технологические операции и переходы	Допуск на размер δ, мм	Ra, мкм	Элементы припуска, мкм				Промежуточные размеры заготовки, мм		Промежуточные припуски, мкм
			Rz	h	∆о		dmax	dmin	2Zi max	2Zi min
1. Заготовка (Прокат)	1200	-	100	100	894,4	-	20,131	18,931	-	-
2. Сверление (Н14)	520	6,3	60	60	53,66	-	22.05	21,53	2868,8	2188,8
3.Растачивание (Н11)	130	3,2	30	30	44,72	-	22.331	22,201	737,32	347,32

Технологические операции и переходы	Допуск на размер δ, мм	Ra, мкм	Элементы припуска, мкм				Промежуточные размеры заготовки, мм		Промежуточные припуски, мкм
			Rz	h	∆о		dmax	dmin	2Zi max	2Zi min
4. Протягивание (Н9)	52	1,6	10	20	35,78	-	22,781	22,539	287,44	209,44
5. Протягивание (Н7)	21	0,8	6	12	26,83	-	23,021	22,891	162,56	131,56

2Zmin =2(Rz +h + √∆_o²) (8)[3c.58]

где Rz – высота микронеровностей поверхности, оставшейся после выполнения предшествующего

перехода, мкм.

h – глубина дефектного слоя, оставшегося при выполнения предшествующего перехода

∆_о – суммарное отклонение расположения, возникшее на предшествующих переходах.

2Zmax = 2Zmin + δ_Dn- δ_DB (9) [3c.59]

где δ_п и δ_Dп - допуск на размер на предшествующем переходе

δ_В- δ_Bп – допуск на размер на выполняемом переходе.

Суммарное отклонение расположения заготовки

∆_о = √∆_см²+∆_экцс² (10) [3c.65]

где ∆_о – отклонение расположения заготовки.

∆_см – погрешность заготовки по смещению

∆_экцс-погрешность заготовки по эксцентричности

∆_см = 400 мкм [5c.186]

∆_экцс = 800 мкм [5c.187]

∆_о = √800 ²+400 ²=894,4 мкм

∆ _ост = K_y* ρ_о (11) [5c.64]

∆ _ост – величина остаточного суммарного расположения заготовки после выполнения операции

К_У – коэффициент уточнения [3c.61]

∆_о – суммарное отклонение расположения заготовки, мкм

∆_{ост сверл}= 0,06 * 894,4 =53,66 мкм

∆_{ост растач.} = 0,05 * 894,4 = 44,72мкм

∆_{ост протяг}= 0,04 * 894,4 = 35,78мкм

∆_{ост протяг}= 0,03 * 894,4 = 26,83мкм

Припуски для сверления

2Zmin сверл. = 2(100+100+√894,4² = 2188,8мкм

2Zmax сверл. = 2188,8 + 1200 - 520 = 2868,8мкм

Припуски для растачивания

2Zmin раст. = 2(60+60+√53,66² = 347,32мкм

2Zmax раст. = 347,32 + 520 - 130 = 737,32мкм

Припуски для протягивания

2Zmin прот. = 2(30+30+√44,72² = 209,44мкм

Zmax прот = 209,44 + 130 - 52 =287,44мкм

Припуски для протягивания чистового

2Zmin прот. = 2(10+20+√35,78² = 131,56мкм

2Zmax прот = 131,56 + 52 - 21 =162,56мкм

Dmax = Dmax -2zmin

Dmin = Dmax – δ

Dmax _протяг = 23.21 -0.13= 23.08 мм

Dmax _растач = 23.08 -0.29= 22.79 мм

Dmax _сверл = 22.79 -0.74= 22.05 мм

Dmax _заг = 22.05 -2.87= 19.18 мм

Рисунок 4 - Графическое расположение припусков, допусков и межоперационных размеров.

1.6 Краткая характеристика разрабатываемого технологического процесса.

1.6.1 Подбор типового технологического процесса или составление плана обработки

Элементы

Вид поверхности

Выдерживаем размеры с пред отклон

IT

Ra, мкм

Тф, мкм

Т расп, мкм

Основные этапы

Отделочные этапы

Дoп обработка

Э чр

Эпч

Эч

Эп

Эв

Эов

2 Торец

ТП

290

h14

3.2

-

-

точ

точ

-

-

-

-

-

-

Элементы	Вид поверхности	Выдерживаем размеры с пред отклон	IT	Ra, мкм	Тф, мкм	Т расп, мкм	Основные этапы						Отделочные этапы	Дополнител обработка
							Э чр	Эпч	Эч	Эп	Эв	Эов
Цилиндр 1	НЦП	Ø39 26±0,26 2	h14 14 14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
3 Канавки	НЦП	Ø37	h14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
	ПП	2 26±0,26 70±0,37 40±0,31 18±0,2	14 14 14 14 14	3,2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
Цилиндр 2	НЦП	Ø40 70±0,37 2	m5 14 14	0.8	-	-	точ	точ	точ	точ	-	-	-	-
Шпоночный Паз	ТП	36,5	h14	3.2	-	-	фрез	фрез	-	-	-	-	-	-
	2ПП	6	H14	3.2	-	-	фрез	фрез	-	-	-	-	-	-
	2РП	R3 16 4±0,15 70±0,37	H14 H14 14 14	3.2	-	-	фрез	фрез
8 Наруж шлицы	НЦП	Ø40	d11	0.8	-	-	точ	точ	точ	точ	-	-	-	-
	НЦП	Ø42	q6	1.6	-	-	фрез	фрез	шлиф	-	-	-	-	-

Элементы	Вид поверхности	Выдерживаем размеры с пред отклон	IT	Ra, мкм	Тф, мкм	Т расп, мкм	Основные этапы						Отделочные этапы	Дополнител обработка
							Э чр	Эпч	Эч	Эп	Эв	Эов
	2ТП	8	f10	1.6	-	-	фрез	фрез	шлиф	-	-	-	-	-
	НЦП	Ø53	h14	3,2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
	ПП	6 70±0,37 60±0,37	h14 14 14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
Цилиндр 3	НЦП	Ø46 40±0,31 18±0,2 70±0,37 60±0,37 6	h14 14 14 14 14 h14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
Цилиндр 4	НЦП	Ø40 18±0,2 40±0,31	m5 14 14	0.8	-	-	точ	точ	точ	точ	-	-	-	-
Цилиндр 5	НЦП	Ø39 40±0,31	h14 14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
Фаска	НКЦП	1,5±0,1 45º±1º	js14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
Внутр фаска 1	ВКЦП	1,5±0,1 45º ±1º	js14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-
Центр отв	ВЦП	Ø29 80±0,44	H14 14	3.2	-	-	сверл	расточ	-	-	-	-	-	-
Элементы	Вид поверхности	Выдерживаем размеры с пред отклон	IT	Ra, мкм	Тф, мкм	Т расп, мкм	Основные этапы						Отделочные этапы	Дополнител обработка
							Э чр	Эпч	Эч	Эп	Эв	Эов
6 Внутр шлиц	ВЦП	Ø23	H7	0.8	-	-	сверл	раст	прот	прот	-	-	-	-
	ВЦП	Ø23	H11	1.6	-	-	сверл	раст	прот	-	-	-	-	-
	2ТП	6 80±0,44	С9 14	1,6	-	-	сверл	раст	прот	-	-	-	-	-
Внутр фастка 2	ВКЦП	3±0,15 30±1	js14	3.2	-	-	точ	точ	-	-	-	-	-	-

План обработки

005 Фрезерно центровальная

1 Фрезеровать торцы выдерживая размеры 290_-1,3

010 Сверлильно-расточная

1 Расверлить отверстие выдерж разм Ø 25^+0.52, 80±0,37

2 Сверлить отв выд разм Ø 22^+0.32 , 290_-1,3

3 Расверлить отверстие и фаску выд разм Ø 29^+0,52, 80±0,37 , 1х45º

015 Токарная

1 Расточить фаску выд разм 3х30º

020 Протяжная

1 Протянуть 6 внутренних шлиц выд разм 6 , Ø22,5^+0,52, Ø28^+0,14, 80±0,37

025 Протяжная

1 Протянуть ВЦП выдерж разм Ø23^+0,021, 80±0,37

030 Токарная с ЧПУ

1 Точить НЦП выд разм Ø40 , 70±0,37

2 Точить НЦП выд разм Ø39_-0,62 , 26±0,26

3 Точить НЦП выд разм Ø48 , 70±0,37, 60±0,37

4 Точить НЦП выд разм Ø53_-0,74, 70±0,37, 60±0,37, 6_-0,36

5 Точить НЦП выд разм Ø40 , 58±0,37

6 Точить НЦП выд разм Ø39_-0,62, 40±0,31, 1х45º

7 Точить НЦП выд разм Ø46_-0,62, 90±0,4

8 Точить 4 канавки выд разм Ø39_-0,62, Ø40 , Ø48 , 26±0,26, 58±0,37, 60±0,37, 70±0,37, 2х0,5, Ø40

035 Вертикально-сверлильная

1 Сверлить отв под заход шпоночной фрезы выд раз Ø6^+0,36, 4±0,15, 36,5_-0,62

040 Вертикально фрезерная

1 Фрезеровать шпоночный паз выд разм 6^+0,36, 16^+0,43, 36,5_-0,62, 4±0,15

045 Горизонтально фрезерная

1 Фрезеровать последовательно 8 шлиц выд разм 8,5_-,0,36, 42,5_-0,62, 60±0,37, 6_-0,36

050 Улучшить

055 Кругло шлифовальная

1 Шлифовать последовательно 8 шлицевых пазов выд разм 8 , Ø42