Розробка технологічного процесу обробки диску 07.02.00 в умовах дрібносерійного виробництва

де: Е – загальне уточнення;

Еі – окремі уточнення;

п – число ступенів обробки;

Тз, Тg, Ті – допуски відповідно для заготовки деталі, окремої ступені обробки.

Розрахувати число найбільш точного числа степенів обробки можна по формулі:

np = Lg(E)/0,46

Можливі варіанти маршрутів обробки окремих поверхонь зазначимо в таблиці 2.3.1.

Вихідні дані – лиття в кокіль забезпечує відливки з точністю розмірів 12 квалитету і шорсткість поверхні Rа4 [1, стор. 65].

Таблиця 2.3.1.

Продовження таблиці2.3.1.

2.4. Вибір схеми базування

Вибір схем базування проводимо відповідно з технологічним процесом, що виконується, притримуючись принципів єдності та постійності баз. При виборі теоретичних схем базування керуємося вимогами ГОСТ 21495-76 “Бази та базування в машинобудуванні”, а також ГОСТ 3.11.07-81 “Умовні позначення опор, затисків та установочних пристроїв”

В умовах проектування ГАП необхідно вибрати обмежене число установок. Аналіз робочого креслення деталі показує, що обробити поверхню деталі типу “Диск” потрібно при базуванні двома установками.

Схеми базування наведені в таблиці 2.4.1.

Зведена таблиця схем базування Таблиця 2.4.1

2.5. Вибір металорізальних верстатів

До обладнання, які застосовується в ГВК, висувають додаткові вимоги, які гарантують можливість синхронної роботи його з засобами автоматизації допоміжних процесів та можливість отримання інформації, яка необхідна для керування виробничим процесом. До багатоцільових верстатів, які являються основним технологічним обладнанням в ГВК, предўявляють наступні основні вимоги:

- висока напруга електродвигуна приводу головного руху та використання безступеневого регулювання його швидкості широкому діапазоні, які забезпечують необхідні нижню та верхні межи частот обертання шпинделя;

- підвищена жорсткість опорних частин верстата;

- компоновка вузлів верстата та герметизація робочої зони, які забезпечують вільний відвід стружки та мастильно-охолоджувальної рідини та велику подачу в зону обробки як для різання, так і для змиву стружки;

- високі швидкості допоміжних ходів робочих органів, які забезпечують використання новітніх високошвидкісних приводів подач;

- низька трудомісткість та мала довготривалість переналадки верстатів;

- використання в приводі подач високомоментних електродвигунів постійної напруги з датчиками оборотного звўязку в сполученні з кульково-винтовими парами кочення та направляючими, які знижують сили тертя та які підвищують чутливість до малих переміщень;

- використання інструментальних магазинів, які забезпечують автоматичну зміну ріжучого інструменту, в циклі роботи верстата, а також різного типу багатопозиційних револьверних головок, які забезпечують швидкозмінність та зручне розміщення інструментального оснащення;

- використання механізованих швидкопереналогоджуваних та швидкозмінних пристроїв для базування та закріплення заготовок, що обробляються, в широкому діапазоні розмірів;

- використання вбудованих в верстат конвеєрів та контейнером для вилучення стружки;

- висока надійність роботи всіх систем та механізмів, яка досягається за рахунок ретельної обробки їх конструкції та високої якості виготовлення;

- зручність обслуговування (гарний доступ до робочої зони та органів управління).

Виходячи з цього вибираємо 3 однакові моделі станка 2204АМ1Ф4 (станок горизонтальний багатоцільовий свердлильно–фрезерно–розточний з автоматичною зміною заготовок).

Вибрані дані та технічні характеристики верстата заносимо в таблицю 2.5.1.

Металорізальні верстати для обробки деталі „Диск”

Таблиця 2.5.1.

2.6. Розробка маршрутів обробки деталі

Маршрут обробки деталі будуємо на основі обраних маршрутів обробки окремих поверхонь з урахуванням типу виробництва та схем базування.

Запишемо технологічний маршрут обробки деталі у вигляді послідовності обробки з описом змісту операцій та виконаних ескізів. В структуру маршруту необхідно включити перелік слюсарних, термічних та контрольних операцій.

Враховуючи пункти аналізу базового технологічного процесу та маршруту обробки окремих поверхонь будуємо технологічний процес обробки диску та заносимо в таблицю 2.6.1.

Маршрут обробки деталі “Диск”

Таблиця 2.6.1.

Продовження таблиці 2.6.1

2.7. Розробка та зміст технологічних операцій

Розробка структури та змісту технологічних операцій проводиться на підставі технологічного маршруту обробки деталі у послідовності виконання операцій, номерів позицій і переходів , а також змісту переходів.

Структуру та зміст технологічних операцій обробки диску подаємо у таблиці 2.7.1.

Структура та зміст технологічних операцій обробки деталі “Диск”

Таблиця 2.7.1.

Продовження таблиці 2.7.1.

Продовження таблиці 2.7.1.

2.8. Вибір верстатних пристроїв

Тип та конструктивні особливості затискних пристроїв для виконання технологічних операцій, які визначаються з урахуванням вибраної теоретичної схеми базування деталі та типу виробництва.

Інформацію про вибрані затискні пристрої заносимо в таблицю 2.8.1.[1, с. 263-265], [10, с. 67-110].

Затискні пристрої для деталі „Диск”

Таблиця 2.8.1.

2.9. Вибір різального інструменту

Необхідний для кожного переходу технологічних операцій різальний інструмент вибираємо враховуючи метод та стадію обробки, тип виробництва, фізико-хімічні характеристики матеріалу і заготовки, а також його міцність та твердість.

Різальний інструмент вибираємо виходячи з довідкової літератури [5, стор.268-315], [1, стор. 233-265] та заповнюємо таблицю 2.9.1.

Різальний інструмент для обробки деталі „Диск”

Таблиця 2.9.1.

Продовження таблиці 2.9.1.

Продовження таблиці 2.9.1.

Вимірювальний інструмент та контрольні пристрої для контролю встановлюємо згідно з розмірами деталі, стадії виготовлення та точності. При призначенні вимірювальних інструментів користуємося таблицею 3.153 [1. стор.290].

Принцип контролю в умовах ГВК організований шляхом контролю кожної 10-ї виготовленої деталі по багатокоординатній вимірювальній машині.

Дані на вибраному контрольному інструменту заносимо в таблицю 2.10.1.

2.10. Вибір вимірювальних пристроїв та інструментів

Вимірювальний інструмент і контрольні пристосування для контролю деталі „Диск”

Таблиця 2.10.1.

Продовження таблиці 2.10.1.

2.11. Розрахунок похибок базування

Для досягнення високої точності обробки деталі необхідно дотримуватись принципу єдності баз: конструкторські, технологічні, вимірювальні бази повинні співпадати, в такому разі похибка базування рівна нулю.

При наявності порушення цього принципу виконується розрахунок похибки базування. Похибку базування співставляють з необхідною точністю розмірів та роблять висновок відносно можливості виконання заданої точності або необхідності заміни схеми базування.

Похибка установки заготовки в пристосуванні ∆Еу розраховується з урахуванням похибок:

∆Еб – базування;

∆Ез – закріплення;

∆Епр – похибка виготовлення та зношення опорних елементів пристрою.

Похибка установки визначається як граничне поле розсіювання положень вимірювальної поверхні відносно поверхні відліку в направленні витримуємого розміру.

Еу =; (2.11.1)

де: Еб – похибка установки заготовки на постійні опори, Еб=60мкм [1.14. ст.43];

Ез – контактна деформація стику заготовки – опора пристрою [1.22. ст.52];

Ез=[(Кrz x Rz + Kнб х HB) + G1] x x (2.11.2)

Ез=[(0 + - 0,003 х 250) + 0,67 x ] x х = 20 мкм (2.11.2)

Епр - для серійного та масового виробництва;

Епр=Езн – зношення установочних елементів пристроїв:

Еон=B x N = 1,2 x 4 = 4,8 мкм; (2.11.3)

Еу = =68 мкм (2.11.4)

Аналізуючи отриману похибку и порівнюючи точність відтворюючих розмірів можна зробити висновок про можливість вибраного способу базування.

2.12. Визначення припусків на обробку та операційних розмірів деталі

Визначення припусків розрахунково-аналітичним методом виконаємо для поверхонь, маршрут обробки яких передбачає багатоетапну послідовність

обробки. В цьому випадку це поверхня Ш80Н7(+0,03). Технологічний маршрут обробки записуємо в таблицю розрахунків припусків. Також записуємо в таблицю відповідно кожному переходу значення елементів припусків.

Для заготовок, отриманих литтям в кокіль, значення коефіцієнтів будуть дорівнювати: Rz=200мкм; Т=300 [6, 27. ст. 66].

Розрахунок припусків та граничних розмірів на обробку отвору Ш80Н7.

Таблиця 2.12.1.

Після першого технологічного переходу величини T i Rz знаходимо по табл. 27 [6, стор.66]. та