Виготовлення деталей та їх класифікація

Розраховуємо мінімальний припуск на механічну обробку:

а) припуск на зенкерування

2Z = 2 ? (160 + 200 + ) = 2610 мкм = 2,61 мм

б) припуск на розгортання

2Z = 2 ? (32 + 50 + ) = 330 мкм = 0,33 мм

Визначаємо розрахункові та граничні розміри:

d = d = 20,052 мм

d = d = d - 2Z = 20,052 - 0,33 = 19,722 мм

d = d = d - 2Z = 19,722 - 2,61 = 17,112 мм

d = 20,000 мм

d = d - д = 19,722 - 0,3 = 19,422 мм

d = d - д = 17,112 - 0,9 = 16,212 мм

Визначаємо граничні та загальні припуски:

2Z = 0,33 мм

2Z = 2,61 мм

2Z = d - d = 20,000 - 19,422 = 0,578 мм

2Z = d - d = 19,422 - 16,212 = 3,21 мм

2Z = 2Z + 2Z = 0,33 + 2,61 = 2,94 мм

2Z= 2Z+ 2Z = 0,578 + 3,21 = 3,788 мм

Результати всіх розрахунків для зручності зводимо у таблицю.

Таблиця 2.4

Технологічні переходи обробки поверхні	Розрахун- ковий припуск, 2Zmin, мкм	Розрахунковий розмір dр, мм	Граничний розмір, мм	Граничний розмір припуску, мм
			dmax	dmin	2Zmin	2Zmax
Заготовка	-	17,112	17,112	16,212	-	-
Зенкерування	2610	19,722	19,722	19,422	2,61	3,21
Розгортання	330	20,052	20,052	20,000	0,33	0,578
Разом	2,94	3,788

Розраховуємо припуск на лінійний розмір 12-0,1. Маршрут обробки цього розміру: 1.фрезерування чорнове;

2. фрезерування чистове.

Для послідовної обробки протилежних поверхонь:

Zmin = Rzi-1 + hi-1 + ДУi-1 + еЯ

Rz = 160 мкм; h = 200 мкм - для заготовки;

Rz = 32 мкм; h = 50 мкм - для фрезерування чорнового;

Rz = 10 мкм; h = 15 мкм - для фрезерування чистового.

ДУі-1 = = = 640 мкм = 0,64 мм

де: = 400 мкм = 0,4 мм - відхилення від співвісності елементів, що штампуються у різних половинах штампів табл.18 с.187 [4]

ДУ1 = ДУ ? 0,06 = 0,64 ? 0,06 = 0,038 мм - для чорнового фрезерування;

ДУ11= ДУ ? 0,02 = 0,64 ? 0,02 = 0,013 мм - для чистового фрезерування.

е = 60 мкм - погрішність установки у пневматичних лещатах попередньо обробленої заготовки.

Мінімальний припуск на механічну обробку (на бік):

а) припуск на чистове фрезерування

Z = 32 + 50 + 38 + 60 = 180 мкм = 0,18 мм

На розмір 2Z = 2 • 0,18 = 0,36 мм

б) припуск на чорнове фрезерування

Z = 160 + 200 + 640 + 60 = 1060 мкм = 1,06 мм

На розмір 2Z = 2 • 1,06 = 2,12 мм

Розрахункові та граничні розміри:

l = l = 11,9 мм

l = l = l + 2Z = 11,9 + 0,36 = 12,26 мм

l = l = l + 2Z = 12,26 + 2,12 = 14,38 мм

l = 12,00 мм

l = l + д = 12,26 + 0,3 = 12,56 мм

l = l + д = 14,38 + 0,9 = 15,28 мм

Граничні та загальні припуски:

2Z = 0,36 мм, 2Z = l - l = 12,56 - 12,00 = 0,56 мм

2Z = 2,12 мм, 2Z = l - l = 15,28 - 12,56 = 2,72 мм

2Z = 2Z + 2Z = 0,36 + 2,12 = 2,48 мм

2Z = 2Z + 2Z = 0,56 + 2,72 = 3,1 мм

Отримані результати заносимо у таблицю 2.5.

Таблиця 2.5

Технологічні переходи	Розрахун-ковий припуск, мкм	Розрахун- ковий розмір, мм	Допуск, мм	Граничний розмір, мм	Граничне значення припуску, мм
				lmax	lmin	2Zmax	2Zmin
Фрезер. чистове	360	11,9	0,1	12,00	11,90	0,56	0,36
Фрезер. чорнове	2120	12,08	0,3	12,56	12,26	2,72	2,12
Заготовка	-	14,2	0,9	15,28	14,38	-	-
Разом	3,28	2,48

На основі наведених розрахунків будуємо схему графічного зображення припусків і допусків на обробку отворів Ш20Н9 (+0,052).

Рис.2.4

Будуємо схему графічного зображення припусків і допусків на обробку поверхонь з розміром 12-0,1.

Рис.2.5

2.2 Розробка маршрутної технології обробки заготовки

2.2.1 Розробка технологічного процесу по операціях, установах та переходах

Вихідною інформацією для проектування технологічного процесу механічної обробки заготовки є: робоче креслення деталі; технічні вимоги; регламентована точність поверхонь; параметри шорсткості поверхонь; об'єм річного випуску деталей.

Для спрощення запису технологічного процесу використовуємо наступну схему розташування поверхонь, що обробляються:

Рис.2.6

Складаємо технологічний маршрут обробки заготовки важеля з урахуванням зображеної схеми.

Таблиця 2.6

№ опер.	Найменування операції	Обладнання	Пристрій	База
1	2	3	4	5
005	Фрезерна 1.Фрезерувати пов.1 "як чисто". 2.Фрезерувати пов.2 у розмір 40-0,25.	Вертикально-фрезерний верстат мод.6Р11	Лещата з пневмо-затиском	Необроблені зовнішні пов.3, 5 і 6
010	Фрезерна 1.Фрезерувати пов.3 начорно. 2.Фрезерувати пов.3 начисто. 3.Фрезерувати пов.4 у розмір 12,5-0,3. 4.Фрезерувати пов.5 у розмір 35-0,62.	Вертикально - фрезерний верстат мод.6Р11	Лещата з пневмо-затиском	Оброблені зовнішні пов.1 і 2
015	Фрезерна Фрезерувати пов.6 "як чисто".	Вертикально-фрезерний верстат мод.6Р11	Лещата з пневмо-затиском	Оброблені зовнішні пов.1 і 2
020	Фрезерна Фрезерувати 2 фаски 7 і 8 (5х45°).	Вертикально-фрезерний верстат мод.6Р11	Лещата з пневмо-затиском	Оброблені зовнішні пов.1 і 2
025	Фрезерна Фрезерувати пов.4 начисто з фрезеруванням пазу 9 шир.2±0,25.	Вертикально-фрезерний верстат мод.6Р11	Лещата з пнемо- затиском	Оброблені зовнішні пов.1, 2 і 3
030	Фрезерна 1.Фрезерувати послідовно: а) пов.10 до R35-0,16; б) паз11 попередньо на глибину 6+0,3; в) пов.12 з R20-0,52; г) пов.13, 14 і 15 з R19-0,52 і R6*. 2.Фрезерувати паз.11 під "ластівки хвіст". 3.Зенкерувати отв.16 до Ш19,4+0,3. 4. Свердлити отв.Ш4,3 на гли-бину 10+0,36 (17) під різьбу М5.	Вертикально- фрезерний верстат з ЧПУ і інструменталь- ним магазином мод.6Р11МФ3-1	Лещата з пнемо- затиском	Оброблені зовнішні пов.1, 2 і торець 6
035	Довбальна Довбати зубці 4±0,15 х 60°, витримуючи R35-0,16 (пов.1).	Довбальний верстат мод.7А412	Лещата з пнемо- затиском	Оброблені зовнішні пов.1, 2 і 6
040	Слюсарна 1. Нарізати різьбу М5 (пов.18) на глибину 6 мм в отв.17. 2.Зенкувати отв. 19 до Ш23+0,52 до розміру 8-0,09. 3.Запилити 2 фаски 20 і 21 у розмір 0,6х45°. 4.Зняти задирки після фрезерних і довбальної операцій.	Вертикально- свердлильний верстат мод.2Н118	Лещата	-
045	Термічна	Термопіч	-	-
050	Свердлильна Розгорнути отв.16 до Ш20Н9 (+0,052).	Вертикально- фрезерний верстат мод.2Н118	Лещата	-
055	Контрольна	Стіл БТК	-	-

2.3 Операційна розробка технології.

2.3.1.Зміст та стисла характеристика операції.

Розглянемо операцію 030 фрезерна. Ця операція є операцією по обробці цілого ряду поверхонь за одну установку, частину з яких трудно отримати на універсальному обладнані. Виконання цієї операції дозволить отримати:

1.3 радіусні поверхні з R19-0,52; R20-0,52 і R35-0,16;

2.паз типу "ластівки хвіст";

3.отвір Ш20Н9 попередньо;

4.отвір Ш4,3 під М5.

Фрезерування і свердління здійснюється на фрезерному верстаті з ЧПУ і інструментальним магазином на 8 інструментів мод.6Р11МФ3-1 набором з 4-х інструментів. У якості вимірювального інструменту використовується спеціальні радіусні шаблони і калібр - пробки.

2.3.2 Обгрунтування установочних баз.

Так як обробка на верстаті з ЧПУ ведеться з багатьох сторін необхідно найти базу і місце затискання заготовки, щоб на неї не наїхала фреза. Таким місцем у якості установчої бази, а також місцем затискання найбільш зручно використати дві оброблені поверхні з розміром 40-0,25. При цьому кінцівка з радіусами R19 і R20 повинна звісати. Ще однією базою може бути більший торець деталі, точніше його нижня частина (на верхній проходить фреза). До тогож від цього торця зав'язані всі розміри.

2.3.3 Обгрунтування вибору верстату.

Для многоопераційної обробки деталей є декілька моделей фрезерних верстатів з ЧПУ. Враховуючи невеликий розмір деталі обираємо верстат з самим малим розміром столу. Це вертикально-фрезерний верстат з ЧПУ і інструментальним магазином мод.6Р11МФ3-1. Його основні характеристики такі:

Робоча поверхня стола (ширина х довжину), мм 250 х 1000

Найбільше переміщення столу, мм:

повздовжнє 630

поперечне 300

вертикальне 350

Внутрішній конус шпинделю (конусність7: 24) 50

Число швидкостей шпинделю Б/с

Частота обертання шпинделю, об/хв 63-2500

Число подач столу Б/с

Подачі столу, мм/хв.0,1-4800

Швидкість швидкого руху столу, мм/хв.4800

Потужність електродвигуна приводу головного руху, кВт 8

Габаритні розміри (довжина х ширина х висота), мм 2750 х 2230 х 2450

Маса (без виносного обладнання), кг 2650

2.3.4 Обгрунтування вибору пристрою

Для обробки на вертикально-фрезерних верстатах звичайно використовуються лещата. Вони нам підходять. А для облегшення труда робочого використовуємо пневматичні лещата. Цей пристрій дозволяє встановити і надійно закріпити заготовку одним поворотом рукоятки. При цьому тиск скрапленого повітря дозволяє надійно затиснути заготовку.

2.3.5 Обгрунтування вибору ріжучого інструменту

Для обробки радіусів і пазу на вертикально-фрезерних станках використовуються кінцеві фрези. Діаметр фрези у нас обмежений шириною пазу під "ластівки хвіст". У верхній частині цей паз має ширину 14+0,18. Тому обираємо фрезу Ш14 мм.

Для остаточного фрезерування пазу "ластівки хвіст" використовуються спеціальні кінцеві кутові фрези по МН 407-65.

Для зенкерування отвору Ш20Н9 використовуємо цільний зенкер Ш19,4 мм за ГОСТ 12489-71, а для свердління отвору під різьбу М5 свердло Ш4,3 мм середньої серії за ГОСТ 10902-77.

2.3.6 Обгрунтування вибору засобів операційного контролю.

Контроль розмірів у серійному виробництві здійснюється переважно граничними калібрами. Тому для контролю розмірів обираємо радіусні шаблони R19-0,52, R20-0,52 і R35-0,16, калібр-пробки 19,4+0,3 і 14+0,18. Вони дозволять не тільки скоротити час на вимірювання деталі, але і підвищити якість контролю. За допомогою граничних калібрів визначають не числове значення параметру, що контролюють, а гідність деталі. Тому якість контролю мало залежить від суб'єктивного чинника, тобто від людини.

2.4 Визначення режимів різання і норм часу на 4 операції

Операція 005.Фрезерна.

Верстат: вертикально-фрезерний мод.6Р11.

Інструмент: фреза торцева Ш100 з механічним кріпленням пластин твердого сплаву Т5К10.

Перехід 1.Фрезерувати площину „як чисто”.

Глибина різання: мм. Подача: Sz = 0,12 мм/зуб таблиця 33 с.283 [3] Z = 8 - число зубців фрези.

Швидкість різання:

с.282 [3]

де: СV=332; m=0,2; x=0,1; y=0,4; u=0,2; p=0; g=0,2 - коефіцієнт і показники степеня таблиця 39 с.286 [3];

Т = 180хв - стійкість фрези (час роботи між перезагостренням);

D = 100мм - діаметр фрези;

В = 52,1 мм - максимальна ширина фрезерування (на 2 деталі);

КV=К мv* К nv * К uv - коефіцієнт, що враховує зміну умов обробки с.282 [3]; де: К мv = К r* - коефіцієнт, що враховує обробляємий матеріал таблиця 1.с.261 [3];

Кnv = 0,8 - коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки (поковка з кіркою) таблиця 5.с.263 [3];

Кuv = 0,65 - коефіцієнт, що враховує інструментальний матеріал таблиця 6.с.263 [3]

V=

Число оборотів фрези:

Коректуємо по паспорту верстату: nф = 500 об/хв.

Фактична швидкість різання:

Vф =

Розраховуємо силу Pz, що виникає при фрезеруванні:

с.282 [3];

де: Ср=825; х=1; y=0,75; u=1,1; g=1,3; w=0,2; - коефіцієнт та показники ступенів таблиця 41 с.291 [3]; - коефіцієнт, що враховує обробляємий матеріал таблиця 9 с.264 [3];

Потужність, що витрачається на різання:

Порівняємо з потужністю верстату: Nвер=5,5 * 0,85 = 4,7 кВт. 2,8 < 4,7 N < N вер - за такими умовами процес різання є можливим. Довжина робочого ходу: L рх = L + L1, мм, де: L = 125 мм - довжина фрезерування; L1 = 24 мм - величина урізання та перебігу фрези

Lрх = 125 + 24 = 149 мм

Основний час:

на 2 деталі.

На 1 деталь:

То =

Перехід 2.Фрезерувати площину у розмір 40-0,25.

Всі вихідні і розрахункові дані залишаються ті ж самі що у 1 переході.

Загальний основний час: То = 0,155 + 0,155 = 0,31 хв. Допоміжний час:

де: 0,07хв - допоміжний час на взяття, встановлення закріплення, відкріплення, зняття і відкладання деталі вагою до 1 кг у пневматичних лещатах таблиця.5.5 с. 199 [4];

допоміжний час на заходи, зв'язані з переходом таблиця.5.8 с. 202 [4];

включити або виключити верстат кнопкою;

підвести або відвести фрезу від деталі;

;

- допоміжний час на вимірювання деталі таблиця.5.12 с. 207 [4];

0,07хв - вимірювання розміру 40-0,25 калібр - скобою

Оперативний час:

Штучний час: де: ао=1,4% - час на технічне обслуговування робочого місця у процентах від оперативного таблиця.5.21 с.212 [4];

ав=6% - час на відпочинок та особисті потреби робочого у процентах від оперативного таблиця.5.22 с.213 [4]

Підготовче - заключний час (час на підготовку операції та її завершення) таблиця 6.5 с.217 [4]:

Тn31=3хв - час на встановлення 1-2 фрез.

Тn32=12хв - час на встановлення та наладку пристрою.

Тnз = 3 + 12 = 15 хв

Величина партії деталі:

де: Тзм = 480хв - тривалість робочої зміни.

Штучно - калькуляційний час:

Перехід 2.Фрезерувати площину у розмір 40-0,25.

Всі вихідні і розрахункові дані залишаються ті ж самі що у 1 переході.

Операція 030.Фрезерна (програмна).

Верстат: вертикально-фрезерний з ЧПУ і інструментальним магазином мод.6Р11МФ3-1.

Інструмент: фреза кінцева Ш14 Р6М5 ГОСТ 17026-71.

Перехід 1.1.Фрезерувати послідовно:

а) пов. з R35-0,16;

б) паз попередньо на глибину 6+0,3;

в) пов. з R20-0,52;

г) пов. з R19-0,52 і R6*.

Глибина різання: а) ; б) ; в) ; г) .

Ширина фрезерування: а) В = 35 - 12 - 2 = 21 мм

б) В = 6 мм

в) В = 12 мм

г) В = 7,5 мм

Вибираємо для розрахунку найбільш тяжкі умови роботи - прорізання пазу (пункт б). Для нього і визначаємо режими різання.

Подача: Sz = 0,05 мм/зуб таблиця 35 с.284 [3] Z = 4 - число зубців кінцевої фрези. Швидкість різання:

с.282 [3]

Кuv= 1,0. Решта коефіцієнтів ті ж самі.

V=

Число оборотів фрези:

Коректуємо по паспорту верстату: nф = 630об/хв.

Фактична швидкість різання:

Vф=

Розраховуємо силу Pz, що виникає при фрезеруванні:

Потужність, що витрачається на різання:

Порівняємо з потужністю верстату:

Nвер = 8 * 0,85 = 6,8 кВт

0,82 < 6,8 N < N вер - за такими умовами процес різання є можливим.

Довжина робочого ходу:

L рх = Lа + Lб + Lв + Lг, мм,

де: Lа = 55 мм - розраховано за допомогою комп'ютера; Lб = 18 + 8 + 2 = 28 мм - довжина пазу, урізання і перебігу фрези; Lв = + 2 + 2 = 89 мм - довжина половини R20+Rфр, урізання і перебігу фрези; Lг= + 3 + 2 = 87 мм - довжина половини R19+Rфр, урізання і перебігу фрези.

L рх = 55 + 28 + 89 + 87 = 259 мм

Основний час: .

Перехід 2. Фрезерувати паз шир.14 мм під "ластівки хвіст".

Інструмент: кінцева кутова фреза для пазів типу "ластівки хвіст" Ш20 МН 407-65 таблиця 8 с.60 [6]

Глибина різання (максимальна):

Подача: Sz = 0,03 мм/зуб Z = 8 - число зубців фрези.

Швидкість різання:

=

Число оборотів фрези:

Коректуємо по паспорту верстату: nф = 500 об/хв.

Фактична швидкість різання:

Vф =

Розраховуємо силу Pz, що виникає при фрезеруванні:

=

Потужність, що витрачається на різання:

Порівняємо з потужністю верстату:

0,04 < 6,8 N < N вер - за такими умовами процес різання є можливим.

Довжина робочого ходу:

L рх = L + L1 = 18 + 22 = 40 мм

Основний час:

Перехід 3. Зенкерувати отв.Ш16,8 до Ш19,4+0,3. Інструмент: зенкер Ш 19,4 Р6М5 ГОСТ 12489-71. Глибина різання: t = . Подача: S = 0,6 мм/об. Швидкість різання:

Число оборотів зенкера:

По паспорту: = 200 об/хв

Фактична швидкість різання:

= =

Крутячий момент при зенкеруванні:

Потужність, що витрачається на зенкерування:

Порівнюємо з потужністю верстату:

0,3 < 6,8 N < Nв.

Основний час:

Перехід 4. Свердлити отв.Ш4,3 на глибину 10+0,36 під різьбу М5.

Інструмент: свердло Ш4,3 Р6М5 ГОСТ 10902-77.

Глибина різання: t = . Подача: S = 0,1 мм/об

Швидкість різання:

Число оборотів свердла:

По паспорту: = 1600 об/хв

Фактична швидкість різання:

= =

Крутячий момент при свердлінні:

Потужність, що витрачається на свердління:

Порівнюємо з потужністю верстату:

0,172 < 6,8 N < Nв.

Основний час:

Загальний основний час на операцію:

То = 2,056 + 0,333 + 0,158 + 0,075 = 2,622 хв

Допоміжний час для верстатів з ЧПУ (разом з основним) встановлюється хронометражем, тобто вимірюється в процесі обробки секундоміром. Орієнтовно допоміжний час можна прийняти у розмірі 30% від основного:

Тд = 0,3То = 0,3 • 2,622 = 0,787 хв.

Вимірювання деталі можна робити під час обробки наступної деталі.

Оперативний час:

Штучний час:

Підготовче - заключний час: Тnз = 7 + 17 = 24 хв

Величина партії деталі:

Штучно - калькуляційний час:

Операція 035 Довбальна.

Верстат: довбальний мод.7А412.

Інструмент: різець довбальний Т5К10 спеціальний СПК 010.28.006.00.00.

Довбати зубці 4±0,15 х 60°, витримуючи R35-0,16 за 5 переходів.

Глибину різання розраховуємо за допомогою рис.2.7:

Рис.2.7

t = 4 • sin60° = 4 • 0,866 = 3,5 мм

Розрахунок режимів різання проводиться як і для токарної обробки з введенням допоміжного коефіцієнту на швидкість різання Куv = 0,6, що враховує ударне навантаження с.276 [3].

Подача: S = 0,2 мм/дв.хід табл.15 с.268 [3]

Визначаємо швидкість різання по формулі:

=

Знаходимо число двійних ходів стола у хвилину:

Коректуємо по паспорту верстату: nф = 210 дв.ход/хв

Тоді фактична швидкість різання буде:

Розраховуємо силу різання при довбанні:

Визначаємо потужність різання:

Порівнюємо з потужністю верстату

1,2 < 1,3 N < Nвер

Визначаємо основний час: на 1 прохід

На операцію (5проходів): То = 5•Т = 5•0,107 = 0,535 хв

Допоміжний час:

Тд = tуст + tпер+ tдоп = 0,09 + (0,01•2 + 0,02?10) + (0,07?2 + 0,09) = 0,54 хв

Оперативний час:

Топ= То + Тд = 0,535 + 0,54 = 1,075 хв

Штучний час:

Підготовчо-заключний час: Тп.з = 4 + 8 = 12 хв

Величина партії деталей:

Штучно-калькуляційний час: Тшт.к = Тшт + = 1,153 + 1,183хв

Операція 050 Свердлильна.

Обладнання: вертикально-свердлильний верстат мод.2Н118.

Свердлильна

Страницы: 1, 2, 3