Технологический процесс сборки шпиндельного узла и технологический процесс изготовления детали фланец (стр. 3 из 4)

Измерительной базой называют поверхность, определяющую положение детали и средства контроля.

По числу лишаемых деталь степеней свободы базы делят на: направляющие, опорные и установочные.

Для повышения точности обработки, а следовательно и лучших эксплуатационных результатов следует стремиться к выполнению принципа постоянства баз, заключённого в сохранении базовых поверхностей во время всей обработки детали и принципе совмещения баз конструкторских, измерительных, технологических и поверхностей.

В зависимости от служебного назначения все поверхности детали по ГОСТ 21495-76 подразделяются на основные, вспомогательные, исполнительные и свободные.

Основные поверхности - это поверхности, с помощью которых определяют положение данной детали в изделии.

Вспомогательные поверхности – это поверхности, определяющие положение всех присоединяемых деталей относительно данной.

Исполнительные поверхности – это поверхности, не соприкасающиеся с поверхностями других деталей и предназначенные для соединения основных, вспомогательных и исполнительных поверхностей между собой с образованием совместно необходимой для конструкции формы детали.

На первых операциях следует обрабатывать те поверхности, которые будут являться базовыми для последующих и позволяли обрабатывать с одной установки наибольшее количество поверхностей, компенсируя погрешность на установку. Для этого следует произвести анализ размерных связей КЕТБ.

3.5 Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов (для одной поверхности).Выбор режущего инструмента

Выбор методов обработки поверхностей

1)Торец, цилиндрические поверхности, отверстие обрабатываем точением (черновое и чистовое)

2)Отверстия под болты обрабатываем сверлением, развертыванием и резьбонарезанием.

Выбор режущего инструмента

1)Резец проходной ВК8 2100-0861 Гост 18878-73

2)Резец расточной ВК8 2140 – 0006 ГОСТ 18882 – 73

3)Канавочный резец ВК8

4)Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73

5)Сверло Ø8,8 мм 2300 – 7003 ГОСТ 4010-77

6)Развертка развертка Ø9 мм ГОСТ 1672 – 80

7)Метчик 2640 – 0083 ГОСТ 1604 – 71

Определение количества переходов

Операция 010

1)Точить торец, точить цилиндрические поверхности начерно

2)Точить цилиндрические поверхности начисто

3)Расточить 4 фаски

4)Прорезать канавки

Операция 015

1)Сверлить отверстие

2)Развернуть отверстие

3)Нарезать резьбу

Всего 7 переходов

3.6 Обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки и разработка маршрутного технологического процесса (формирование из переходов операций и определение их структур)Выбор технологического оборужования и оснастки

Формирование из переходов операций

(Технологическая операция это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или группой рабочих)

Операция 010

Переходы 1-4

Операция 015

Переходы 5-7

Разрабатываемый технологический процесс должен обеспечить повышенную производительность труда и качество поверхности, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию.

Штучное время обработки фланца можно уменьшить за счет сокращения вспомогательного времени, для этого применим станок с ЧПУ 16К20Ф1.

Применение станков с ЧПУ существенно уменьшает вспомогательное и основное время на обработку вала по сравнению с универсальными станками, учитывая меньшее количество установок в приспособлении при фрезеровании пазов.

Станки

1) Токарно-винторезный станок 16К20T

2) Вертикально-сверлильный станок 1С132

Оснастка

Для установки фланца и инструмента понадобится следующая оснастка

Трехкулачковый патрон 7100-0006 Гост 2675-80,

Для установки сверл понадобится переходная втулка 6100-0238

Кондуктор

3.7 Определение припусков, межпереходных размеров и их допусков (расчет для одной поверхности) Определение размеров исходной заготовки

Назначаем допуск обрабатываемой поверхности на операции 010 при точении цилиндрической поверхности Æ128 Т_∆ =1.6 мм (по Косиловой) 15 квалитет для размера детали 128 ±0.1 мм

Отклонениия расположения поверхностей отливок

Коробление ΔК,в мкм на 1 мм поверхности принимаем 3 мкм (0.3х10мм)

Расчет минимальных припусков

2zmin=2(R+h)i-1+ΔΣi-1+Σi

Качество поверхности отливок (Rz+h) при 2-ом классе точности отливки 500 мкм

Погрешность закрепления 100 мкм

Черновое точение 2zmin=2(500+3+100)=1203 мкм

Качество поверхности после механической обработки (чернового перехода)

Rz=100 мкм h=100 мкм

Чистовое точение 2zmin=2(100+100+1.5+0.1)=403.2 мкм

Расчет наименьших размеров по технологическим переходам производим складывая наименьшие предельные размеры соответствующие предшествующему тех. переходу с величиной припуска на выполняемый переход

Расчетный наименьший диаметр

Dmin=Dmini-1+2Zmin

Черновое точение Dmin=127.9+0.403=128.303 мм

Отливка Dmin=128.303+1.203=129.506

Определяем наибольший предельный размер

Допуск Td(чистовое)=100мкм

Допуск Td(черновое)=250мкм

Dmax=Dminокр.i-1+Td

Чистовое точение Dmax=128+0.1=128.1 мм

Черновое точение Dmax=128,31+0.25=128,56 мм

Отливка Dmax=129.51+1.6=131.11 мм

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим вычитая соответствующие значения наибольших и наименьших предельных размеров соответствующих выполненяемому и предшесвующему тех.переходу.

Максимальные припуски

2Zmaxчист=Dmaxчерн-Dmaxчист=128.56-128.1=0.46 мм

2Zmaxчерн=Dmaxотл-Dmaxчерн=131.11-128.56=2.55 мм

Минимальные припуски

2Zminчист=Dminчерн-Dminчист=128.303-127.9=0,403 мм

2Zminчерн=Dminотл-Dminчерн=129.506-128.303=1.203 мм

Zобщ.max=3.01 мм

Zобщ.min=1.606 мм

Проверка правильности расчета

Zобщ.max-Zобщ.min=Tз+Тд

3.01-1.606=1.6-0.2

1,4=1,4

Вывод:расчет выполнен верно.

3.8 Назначение режимов резания (расчет для одного перехода,остальные выбирают по справочникам.)

Материал СЧ21-40

s_в =190 Мпа

Переход-точение поверхности Æ128 мм

Станок токарно-винторезный 16К20Ф1

Материал режущей части резца ВК8

Главный угол в плане φ=45˚

Вспомогательный угол в плане при черновом точении φ1=6˚

Вспомогательный угол в плане при чистовом точении φ1=12˚

Задний угол при черновом точении α=8˚

Задний угол при чистовом точении α=12˚

Угол наклона главной режущей кромки λ=-2˚

Радиус при вершине r=1 мм

Допустимое значение глубины резания при чистовой обработке выбирают в зависимости от требований по качеству изделия

При Ra=2.5 t=0.375

t_пр=1

Подача s₀ при предварительном точении

S₀=2.11 мм/об

D=128 мм С=0.6 а1=0.25 а2=0.25

Подача s₀ при окончательном точении

где с=80 *10^-3 , а1=0.7 а2=0.36

S₀=0.67 мм/об

Время резания до смены инструмента

Оптимальное время резания до смены инструмента Т, обеспечивающее минимальную себестоимость обработки, определяется по таблице

Т=60мин

Скорость резания при чистовом точении

υ = [( C_υ )/ ( T^m t^x s^y )]∙ K_υ

Сv=243 x=0.15 y=0.4 m=0.2,Т=60,s=0.36,t=0.67

Kv- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

где

K_мυ — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала и равный 1;

K_пυ — коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки и равный 1,0;

K_иυ — коэффициент, учитывающий материал инструмента и равный 0.83.

K_υ = K_мυ K_пυ K_иυ

Kv=1*1*0.83=0.83

V=[(243)/(60^0.2 х 0.67^0.15 х 0.36^0.4)] х 0.83=142 м/мин

Сила резания

P_z,y,x = 10C_p t^x s^y υⁿ K_р.

Ср=92 x=1 y=0.75 n=0 Kp=1.1

Pz=10*92 *0.375*0.67^0.75 * 142⁰ * 1.1=281 Н

Требуемая частота вращения при точении выбирается из ряда частот вращения шпинделя станка максимальной, удовлетворяющей ограничению по скорости резания

мин –1

n=353 мин-1

Мощность резания (эффективная), кВт

N_p=P_z v_д / 60 кBт

Np=0.281*142/60=0.66 кВт

Операция 005

Токарная

Установ А

Резец Резец 2100 – 0409 ВК8 ГОСТ 18878 - 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2.0	1.2	-	-	116	0.43

Резец Резец 2100 – 0409 ВК8 ГОСТ 18878 - 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
0.2	0.2	-	-	131	0.21

Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2	0.2	-	-	114	0.18

Установ Б

Резец Резец 2100 – 0409 ВК8 ГОСТ 18878 – 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
0.2	0.2	-	-	131	0.21

Резец расточной ВК8 2140 – 0006 ГОСТ 18882 – 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2	0.5	-	-	131	0.75

Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2	0.15	-	-	114	0.15

Операция 010

Вертикально-сверлильная

Сверло Ø8,8 мм 2300 – 7003 ГОСТ 4010-77