А.А. Черемушкин Разработка технологического процесса изготовления детали

10

на которых они расположены.

Для поверхности 9 произведем аналитический расчет припусков

[4].

Исходные данные и результаты расчетов заносятся в табл. 4. Маршрут обработки заносим в графу 1. Данные для граф 2 и 3 взя-

ты из [3, с.182, табл. 6; с.185, табл. 10]. Данные графы 7 для отливки взяты из [3, с. 120, табл. 3], а данные для обработки резанием из табл. 1

и [7, с.43, табл. 1.8].

Расчет отклонения расположения поверхностей

Величина отклонения ∆∑ для отливки при обработке в центрах определяется:

∆Σ = ∆2Σк + ∆2у = 1502 +5002 = 522 мкм,

где ∆∑ - общее отклонение оси от прямолинейности; ∆у - смещение оси заготовки в результате погрешности центрования.

∆Σк = 2∆кlк = 2 2,5 30 =150 мкм,

здесь lк - размер от сечения, для которого определяется кривизна до торца заготовки; ∆к - коробление, мкм на 1 мм длины [3, с. 183, табл.8].

∆у = 0,5 Т = 0,5 1000 = 500 мкм,

где Т – допуск базирующей поверхности заготовки (в данном случае размер между поверхностями 18 и 19).

Получистовое обтачивание. Величину остаточных пространственных отклонений ∆Σост определяют по уравнению:

∆Σост1 = ∆Σ Ку = 522 0,06 = 31мкм,

где К у - коэффициент уточнения [3, с. 190, табл. 29].

Чистовое обтачивание. Величина остаточных пространственных отклонений определяется:

∆Σост2 = ∆Σост1 Ку = 31 0,05 = 1,55мкм.

13

Таблица 4 Результаты расчетов припусков на обработку и предельных размеров

по технологическим переходам

Маршрут								Принятые (округ-
обработ-	Элементы припуска, мкм			Расчетные			Допуск	ленные) размеры		Придельный
ки по-				величины			на вы-	заготовки по		припуск, мкм
верхно-							полняе-	переходам, мм
сти 9							мые
				припус-		мини-		наи-	наи-
	R +h	∆∑	ε	ка Z	,	мально-	размеры,	большие	меньшие	Z	min	Z	max
	z			i		го диа-	мкм
				мкм
						метра,
						мм
1	2	3	4	5		6	7	8	9	10		11
Отливка						33,216	1000	34,2	33,2					11
Точение:
получис-	500	522	-	2044		31,172	520	31,69	31,17	2,03		2,51
товое
чистовое	250+240	31	0	1042		30,13	33	30,163	30,13	1,04		1,527
Шлифо-
вание:
чистовое	25+25	1,55	0	103		30,027	21	30,048	30,027	0,103		0,115
тонкое	5+15	-	0	40		29,987	13	30	29,987	0,04		0,048

12

При дальнейшей обработке заготовки величиной остаточных пространственных отклонений можно пренебречь.

Погрешность базирования ε для всех операций обработки равна нулю, так как обработка ведется в центрах.

Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода производится по формуле

2Zi min = 2 [( RZ +h )i −1 +∆2Σi −1 +ε2i ] ,

где (Rz +h)i−1 - высота неровностей профиля и глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе; ∆Σi −1 - суммарное отклонение расположения поверхностей, достигнутое на предыдущем переходе; εi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Минимальный припуск:

получистовое обтачивание 2Z i min = 2(500+522) = 2044 мкм; чистовое обтачивание 2Z i min = 2(250+240+31) = 1042 мкм; чистовое шлифование 2Z i min = 2(25+25+1.55) = 103 мкм; тонкое шлифование 2Z i min = 2(5+15) = 40 мкм. Расчетные значения припусков заносятся в графу 5 табл. 4.

Расчет наименьших размеров по технологическим переходам производится путем складывания значения наименьших предельных размеров, соответствующих предшествующему технологическому переходу, с величиной припуска на выполняемый переход:

29,987 + 0,04 = 30,027 мм;

30,027 + 0,103 = 30,13 мм;

30,13 + 1,042 = 31,172 мм;

31,172 + 2,044 = 33,216 мм.

Наименьшие расчетные размеры заносим в графу 6 табл. 4. Наименьшие предельные размеры (округленные) заносим в графу 9 табл. 4.

Затем определяем наибольшие предельные размеры по переходам: 29,987 + 0,013 = 30 мм;

30,027 + 0,021 = 30,048 мм;

30,13 + 0,033 = 30,163 мм;

31,17 + 0,52 = 31,69 мм;

33,2 + 1 = 34,2 мм.

Результаты расчетов заносим в графу 8 табл. 4.

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим, вычитая значения наибольших и наименьших

13

предельных размеров, соответствующих выполняемому и предшест-

вующему технологическим переходам:
Максимальные припуски:		Минимальные припуски:
34,2 – 31,69 = 2,51 мм;		33,2 – 31,17 = 2,03 мм;
31,69 – 30,163 = 1,527 мм;		31,17	– 30,13 = 1,04 мм;
30,163	– 30,048 = 0,115 мм;	30,13	– 30,027 = 0,103	мм;
30,048	– 30 = 0,048 мм.	30,027 – 29,987 = 0,04		мм.

Результаты расчетов заносим в графы 10 и 11 табл. 4. Расчет общих припусков производим по уравнениям:

наибольшего припуска

Z0 max =ΣZmax =0,048 +0,115 +1,527 +2,5 =4,2мм;

наименьшего припуска

Z0 min =ΣZmin =0,048 +0,103 +1,04 +2,03 =3,213мм.

Проверка правильности расчетов выполняется по уравнению:

Z0 max – Z0 min = 4,2 – 3,213 = Тз – Тд = 1000 – 0,013 = 0,987 мм,

где Тз - допуск заготовки, Тд - допуск детали.

Выбор приспособлений и режущего инструмента

Предварительно состав используемых приспособлений был оговорен при проектировании технологических операций. Конкретный тип приспособлений определяется по справочнику [2, с. 264,

табл. 3.140, 3.141].

Режущие инструменты выбирают из справочника [2, с. 242,

табл. 3.124 – 3.131].

Результаты выбора заносятся в табл. 5.

Таблица 5 Выбор приспособлений и металлорежущих инструментов

Номер			-
			Поверх ность
опе-	Станок	Приспособление		Инструмент
рации
005	16К20	Четырехкулачковый па-	1,11	Резец	проходной пря-
Токарная		трон ГОСТ 3890-82		мой ГОСТ 18878-73
			12,13	Сверло	центровочное
				комбинированное тип 1
				ГОСТ 14952-75

14

Продолжение табл.5

Номер

-

Станок

Приспособление

Поверх ность

Инструмент

рации

опе-

010

16К20

Патрон поводковый ГОСТ

2,10

Резец

проходной

Токарная

13334-67. Хомутик для то-

прямой

ГОСТ

карных работ ГОСТ 2578-

18878-73

70.

Центр

вращающийся

3,9

Резец упорный пря-

поводковый ГОСТ 8742-75

мой ГОСТ 18879-73

4,8

Резец канавочный

5,7

Резец

подрезной

отогнутый

ГОСТ

18880-73

015

6Р12

Делительная

головка,

6,17,

Фреза

торцовая

Фрезерная

центр

упорный

ГОСТ

18,19

цельнонасадная

8742-79

ОСТ 2.441.15-87

020

16К20

Четырехкулачковый

па-

3

Круглая

плашка

Токарная

трон ГОСТ 3890-82

ГОСТ 9740-71

025

2Н125

Тиски станочные с ручным

14

Зенкер с пластинка-

Сверлиль-

приводом ГОСТ 14904-80

ми из твердого

ная

сплава

с

кониче-

ским

хвостовиком

ГОСТ 3231-71

030

16К20

Патрон поводковый ГОСТ

9

Резец упорный пря-

Токарная

13334-67. Хомутик для то-

мой ГОСТ 18879-73

карных работ ГОСТ 2578-

70.

Центр

вращающийся

поводковый ГОСТ 8742-75

035

6Р12

Делительная

головка,

18,19

Фреза

торцовая

Фрезерная

центр

упорный

ГОСТ

цельнонасадная

8742-79

ОСТ 2.441.15-87

040

2Н125

Тиски станочные с ручным

14

Развертка цельная с

Сверлиль-

приводом ГОСТ 14904-80

коническим хвосто-

ная

виком

ГОСТ

2424-

83

045

3Э110М

Поводковый патрон ГОСТ

9

Плоский

круг

пря-

Кругло-

13334-67. Хомутик для

мого профиля ГОСТ

шлифо-

шлифовальных

работ

2424-83

вальная

ГОСТ 16488-70. Поводко-

вый центр ГОСТ 18259-72

15

Продолжение табл.5

	Номер				-
		Станок	Приспособление		Поверх ность	Инструмент
	рации
	опе-
	050	3Е711В	Магнитная плита		18,19	Плоский	круг пря-
	Плоско-					мого профиля ГОСТ
	шлифо-					2424-83
	вальная
	055	2Н125	Тиски станочные с ручным		14	Развертка цельная с
	Сверлиль-		приводом ГОСТ 14904-80			коническим хвосто-
	ная					виком ГОСТ 2424-
						83
	060	2Н125	Тиски станочные с ручным		15,16	Сверло	спиральное
	Сверлиль-		приводом ГОСТ 14904-80			с цилиндрическим
	ная					хвостовиком ГОСТ
						880-77.
					15	Метчик ГОСТ 3266-
						81
	065	3Э110М	Поводковый патрон ГОСТ		9	Плоский	круг пря-
	Кругло-		13334-67. Хомутик для			мого профиля ГОСТ
	шлифо-		шлифовальных	работ		2424-83
	вальная		ГОСТ 16488-70. Поводко-
			вый центр ГОСТ 18259-72
	070	3Е711В	Магнитная плита		18,19	Плоский	круг пря-
	Плоско-					мого профиля ГОСТ
	шлифо-					2424-83
	вальная

Выбор измерительного инструмента

В зависимости от требуемой точности получаемого размера выбирается тип измерительного инструмента [2, с. 290, табл. 3.153]. Далее выбирается конкретный измерительный инструмент [2, с. 265-289]. Результаты выбора заносятся в табл. 6.

	16
		Таблица 6
Выбор измерительного инструмента
Операция	Поверхность,	Измерительный
	ее номинальный
		инструмент
	размер и допуск
005	3 и 11 90h14	Штангенциркуль
Токарная		ШЦ-П-0,05, 0-125,
		ГОСТ-166-80
010	3-30h14
Токарная	4-18 h14	Штангенциркуль
	5-30h14	ШЦ-1-0,1, 0-125
	7-30h14	ГОСТ-166-80
	8-28 h14
	9-30h14
015	6 и 17-50 h14	Штангенциркуль
Фрезерная	18 и 19-50 h14	ШЦ-1-0,1, 0-125
		ГОСТ-166-80
020	3-резьба	Визуально
Токарная
025	14-30Н14	Не контролируется
Сверлильная
030	9-30h8	Микрометр гладкий
Токарная		ГОСТ 6507-78
		Точность измерения
		0,01 мм
035	18 и19- Ra6,3	Образец шероховато-
Фрезерная		сти ГОСТ 9378-75
040	14-30Н10	Не контролируется
Сверлильная
045	9-30h7	Микрометр рычажный
Кругло-		ГОСТ 6507-78
шлифовальная		Точность измерения
		0,002 мм
050	18 и19- Ra1,6	Образец шероховато-
Плоско-		сти ГОСТ 9378-75
шлифовальная
055	14-30Н7	Не контролируется
Сверлильная

17

		Продолжение табл.6
Операция	Поверхность,	Измерительный
	ее номинальный	инструмент
	размер и допуск
060	15 и 16	Визуально
Сверлильная
065	9-30h6	Скоба с отсчетным
Кругло-		устройством (ГОСТ
шлифовальная		11098-78), тип СР
		точность измерения
		0,002 мм
070	18 и19- Ra0,63	Образец шероховато-
Плоско-		сти ГОСТ 9378-75
шлифовальная

Расчет и назначение режимов резания и машинного времени

Расчет и назначение режимов резания и машинного времени производится по [2, с. 295, табл. 3.154].

Если поверхность обрабатывается однократно, то глубина резания принимается равной припуску на эту поверхность (табл. 3). В противном случае на черновой операции удаляется 60% припуска, а на чистовой 40% припуска. При более высоких требованиях к точности обрабатываемой детали предусматривают 45% припуска на черновую, 30% на промежуточную и 25% на окончательную обработку.

Операция 005.

Поверхность 1, 11. Глубина резания t = 2,4 мм, подача s = =0,5мм/об, скорость резания v = 70 м/мин, машинное время Тм1= =0,0000224(202+302) = 0,03 мин.

Поверхность 12, 13. t = 2 мм, s = 0,25 мм/об, v = 22,4 м/мин, Тм2= =0,00056 4 9 = 0,04 мин.

Машинное время на всю операцию Тм = 0,03 + 0,04 = 0,07 мин. Операция 010.

Фаски 2, 10 и канавки 4, 8 выполняются без включения подачи станка. Поэтому режимы резания и машинное время для них не рассчитывают.

18

Поверхность 3. t = 2 мм, s = 0,4 мм/об, v = 105 м/мин, Тм1= =0,000075 20 30 = 0,045 мин.

Поверхность 9. t = 1,75 мм, s = 0,4 мм/об, v = 105 м/мин, Тм2= =0,000075 30 30 = 0,067 мин.

Поверхность 5. t = 2,2 мм, s = 0,5 мм/об, v = 70 м/мин, Тм3= =0,0000224(70,72 - 202) = 0,103 мин.

Поверхность 7. t = 2,2 мм, s = 0,5 мм/об, v = 70 м/мин, Тм4= =0,0000224(70,72 - 302) = 0,09 мин.

Машинное время на всю операцию Тм = 0,045 + 0,067 + 0,103 + +0,09 = 0,305 мин.

Операция 015.

Поверхности 6, 17. t = 2,2 мм, s = 170 мм/мин, Тм1= 0,0059 60 2 = =0,708 мин.

Поверхности 18, 19. t = 0,45 2,2 = 0,99 мм, s = 170 мм/мин, Тм2= =0,0059 60 2 = 0,708 мин.

Машинное время на всю операцию Тм = 0,708 2 = 1,42 мин. Операция 020.

Поверхность 3. s = 2,5 мм/об, v = 9,1 м/мин, Тм = 0,000319 20 30 = =0,19 мин.

Операция 025.

Поверхность 14. t = 0,45 2,2 = 0,99 мм, s = 1 мм/об, v = 15 м/мин, Тм = 0,00021 30 50 = 0,315 мин.

Операция 030.

Поверхность 9. t = 0,76 мм, s = 0,42 мм/об, v = 214 м/мин, Тм = =0,043 мин.

Операция 035.

Поверхность 18, 19. t = 0,3х2,2 = 0,66 мм, s = 208 мм/мин, Тм= =0,00482 60 2 = 0,58 мин.

Операция 040.

Поверхность 14. t = 0,3 2,2 = 0,68 мм, s = 0,6 мм/об, v = 12 м/мин, Тм = 0,000436 30 50 = 0,654 мин.

Операция 045.

Поверхность 9. Тм= 0,00012 30 30 = 0,1 мин.

Операция 050.

Поверхность 18, 19. Тм = 0,0015 60 2 = 0,18 мин.

Операция 055.

Поверхность 14. t = 0,25 2,2 = 0,55 мм, s = 0,6 мм/об, v = 6 м/мин,

19

Тм = 0,000876 30 50 = 1,3 мин.

Операция 060.

Поверхность 16. Сверлится отверстие в сплошном материале. t = =2мм, s = 0,25 мм/об, v = 22,4 м/мин, Тм = 0,00056 4 50 4 = 0,45 мин.

Операция 065.

Поверхность 9. Тм= 0,000184 30 30 = 0,17 мин.

Операция 070.

Поверхность 18, 19. Тм = 0,0013 60 2 = 0,16 мин.

Для операции 030 произведем аналитический расчет режимов резания и машинного времени [5, 6].

Глубина резания принимается равной половине максимального припуска на чистовую обработку (табл. 4) t = 0,76 мм.

Подача принимается исходя из требуемой шероховатости

Rа 3,2мкм (RZ 20) s = 0,42 мм/об. Радиус при вершине резца принят равным 1,2 мм. Материал пластинки резца - Т15К6. Стойкость инстру-

мента - 60 мин. Главный угол в плане - 900.

Скорость резания v = 350 0,987/600,2 0,760,15 0,420.35 = 214 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

n = 1000 214/3,14 30 = 2271 об/мин.

Принимаем максимально возможную скорость вращения шпинделя станка 16К20, равную 2000 об/мин.

Машинное время для данной операции определится:

Тм = (30 + 3 + 3)/0,42 2000 = 0,043 мин.

По результатам расчета припусков, режимов резания и машинного времени строится наладка на операцию 030 (рис.3).