Виготовлення деталей та їх класифікація
- δ
= 19,722 - 0,3 = 19,422 мм
d
= d
- δ
= 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 + ΔΣi-1 + εί
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.
ΔΣі-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]
ΔΣ1 = ΔΣ · 0,06 = 0,64 · 0,06 = 0,038 мм - для чорнового фрезерування;
ΔΣ11= ΔΣ · 0,02 = 0,64 · 0,02 = 0,013 мм - для чистового фрезерування.
ε = 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
+ δ
= 12,26 + 0,3 = 12,56 мм
l
= l
+ δ
= 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)
