Проект участка цеха и разработка прогрессивного технологического процесса по производству деталей "Переходное дно" и "Шайба"

Аннотация

Предлагаемый дипломный проект выполнен на тему: ВКР

"Проект участка цеха и разработка прогрессивного технологического процесса по производству деталей "Переходное дно" и "Шайба".

Работа выполнена в объеме расчетно-пояснительной записи и графической части. На 3-х листах формата А1.

Пояснительная записка содержит весь описательный, аналитический и расчетный материал по всем разделам выполненной работы. Записка состоит из технологической и конструкторской частей и технике безопасности.

В технологической части дан анализ конструкции деталей и их технологичности. Анализируется технологический процесс. Разработан новый прогрессивный технологический процесс получения деталей "Переходное дно" и "Шайба" из одной комплексной штампованной заготовки. Рассчитаны припуски на механическую обработку и определены размеры заготовки. Проведен выбор металлорежущего оборудования и рассчитаны ритмы резания, а также проведено нормирование операций.

В конструкторской части осуществлен выбор приспособлений на операции механической обработки и проведен расчет усилия зажима зажимного приспособления.

Спроектированы наладки на операции технологического процесса. В качестве автоматизации рассмотрена возможность применения магазинного загрузочного приспособления.

В организационно-экономической части разработан проект участка механического цеха, произведен расчет технико-экономических показателей участка, а также определена годовая экономия при внедрении прогрессивного технологического процесса.

Графическая часть включает в себя чертежи: заготовки деталей, заводской предлагаемый технологический процесс.

Данная работа позволяет оценить преимущества использования комплексной штампованной заготовки для производства деталей "Переходное дно" и "Шайба" и высокопроизводительного оборудования, позволяющего обеспечить высокую концентрацию и совмещение операций.

Введение

Машиностроение по праву называют ключевой отраслью экономики. Успешное развитие тысяч предприятий, составляющих машиностроительный комплекс - ключ к росту производства, повышению качества продукции во всех отраслях народного хозяйства.

Роль, которую играет машиностроение в решении экономических и технических задач стоящих перед нашим обществом, неуклонно возрастает. В дальнейшем предусмотрено опережающее развитие машиностроения и металлообработки за счет широкого применения высокопроизводительного автоматизированного оборудования, совершенствования технологических процессов изготовления деталей.

Важная особенность машиностроения состоит в том, что развитие этой отрасли способствует решению не только экономических, но и многих социальных проблем. Внедрение комплексной автоматизации позволяет облегчить условия труда, сократить долю тяжелых ручных операций.

Первичным звеном машиностроительного предприятия является участок, деятельность которого находится в непосредственной зависимости от сложности конструкции детали, технологического процесса ее изготовления, а также от объема производства.

От качества работы участка зависит эффективность всей производственной деятельности цеха и завода в целом.

В связи с этим проекты отдельных участков предприятия представляют собой вполне самостоятельную часть проекта.

Основной целью предлагаемой выпускной квалификационной работы является снижение себестоимости выпускаемой на данном участке продукции при заранее заданной годовой программе выпуска и заданных исходных данных, чертежей деталей, существующих вариантов технологических процессов.

1. Технологическая часть

1.1 Назначение деталей, для которых проектируется технологический процесс

Назначение детали "Переходное дно".

Данная деталь относится к полной сборке гранаты ручного гранатомета.

Особенность данной гранаты - наличие двух видов метательного заряда с последующим их включением.

Первый заряд играет роль стартового, который является метательным зарядом, функционирующим в пределах направляющей трубы гранатомета.

Второй заряд - пороховая шашка маршевого реактивного двигателя, которая начинает функционировать на некотором удалении гранаты от направляющей трубы и следовательно от стреляющего.

Деталь, рассматриваемая в предлагаемой выпускной квалификационной работе, является промежуточной деталью между трубкой стабилизатора стартового заряда и корпусом маршевого двигателя. Для подсоединения трубки имеется резьбовой выступ, а для той соединения к корпусу маршевого двигателя имеется резьба и фланец.

Следует отметить, что внутренняя резьба и цилиндрическая камера предназначены для размещения корпуса воспламенителя пороховой шашки маршевого двигателя и собственно воспламенителя.

Центральное отверстие, которое совмещено с боковым отверстием на фланце предназначено для размещения воспламенительного заряда от стартового заряда. В выходном отверстии на корпусе (фланце) размещается электромеханический капсюль-воспламенитель.

Примечание: Следует отметить, что боковое отверстие, размещенное на корпусе (фланце) заложенное в чертеже детали, в технологическом процессе на изготовление "Переходного дна" как производственный переход не рассматривается.

По техническим требованиям оно должно сверлиться при сборке окончательной на снаряжательном заводе. Такое решение связано с жестким требованием соблюдения взаимного размещения данного отверстия на собранном корпусе маршевого и упорным винтом, расположенным на верхнем ЦУ маршевого двигателя.

Назначение детали "Шайба".

Данная деталь аналогична первой относится к сборке гранаты от ручного гранатомета. Крепится на трубке стартового заряда и играет роль промежуточной распорной шайбы.

1.2 Технические требования на детали и их основание.

Так как детали применяются при сборке гранаты, то к ним предъявляются требования:

1. Надежность сборки узлов гранаты.

2. Необходимость изготовления деталей из легких и в тоже время прочных материалов, что должно в конечном счете, положительно сказаться на технических характеристиках сборки гранаты.

Деталь "Переходное дно" служит для крепления двух ответственных сборочных единений: маршевого двигателя и стабилизатора, поэтому выполняться требования по радиальному биению наружных резьб, а также по радиальному биению фланца относительно наружной резьбы и биение относительно торцовой поверхности.

На внутренней резьбе каморы крепится корпус воспламенителя, поэтому резьба не должна иметь дефектов: срывов, забоин, а также необходимо выполнение требования по взаимному положению осей внутренней и наружной резьб.

1.3 Анализ технологичности деталей

Исходными данными являются:

1. Чертеж деталей.

2. Годовая программа выпуска.

Анализ программы для определения типа производства служат такт выпуска изделия и коэффициент серийности.

Величина такта определяется по формуле

Коэффициент серийности характеризует количество различных операций, закрепленных за одним станком.

Для определения необходимо принять время по аналогичным операциям выполняемым в заводском технологическом.

На основании расчета такта и коэффициента серийности предварительно определяется тип производства. После расчета штучного времени по спроектированному технологическому процессу необходимо пересчитать коэффициент серийности и окончательно определить тип производства. Предварительно определим тип производства как малое производство (табл. 4 [6]).

Анализ чертежа деталей.

1. Определим тип деталей по классификатору ЕСКД.

Детали относятся к классу "Втулки".

Предназначены для крепления других деталей при сборке узла.

2. Определим главные и вспомогательные конструкторские базы.

Главным конструкторскими базами являются:

- ось продольной симметрии I-I и торец II-II рис. 3.1.

Вспомогательными конструкторскими базами являются:

- I-I и III-III; I-I и IV-IV; I-I и V-V для детали "Переходное дно"

- I-I и III-III для детали "Шайба"

В дальнейшем при проектировании ТПНО необходимо использовать принцип совмещения конструкторских и технологических баз, что положительно скажется на качестве детали, особенно ее точности.

3. материал деталей и его химико-физические и механические свойства.

Для производства деталей "Переходное дно" и "Шайба" используется деформируемый алюминиевый сплав Д16Т ГОСТ 4784-74.

Маркировка и номинальный химический состав Д16Т по ГОСТ 4784-74

буквенное Д16Т

цифровое 1160

AL - основа

CU - 4,3%, Mg - 0,6%, Mn - 0,6% (табл. 1.1 [14]).

Деформируемый сплав Д16Т относится к термически упрочняемым. Термическая обработка включает два процесса:

1. Закалку

2. Старение

При закалке полуфабрикаты нагревают до 723 - 793 К и быстро охлаждают в воде или масле при температуре не ниже 293 К.

Старение - естественное. полуфабрикаты выдерживают при комнатной температуре до 5 суток.

Предел прочности термически обработанных полуфабрикатов увеличивается в 1,5 - 2 раза при некотором ухудшении их пластических свойств.

плотность сплава Д16Т g = 2,77 г/см³.

Теплопроводность 1,22 кВт (м.к.)

Удельная теплоемкость 0,93 кДж/(кг-К).

Механические свойства (при t=293К)

Технологические свойства:

- обработка давлением - удовлетворительная

- обработка резанием - удовлетворительная

- свариваемость - удовлетворительная.

Анализ требований по точности и шероховатости к основным поверхностям и элементам. Выбор методов обработки, позволяющий достигнуть заданные требования.

Количественные оценки технологичности деталей рассчитывают по ряду показателей. Показателями по признакам обработки являются коэффициенты точности обработки К_ти и шероховатости поверхности детали К_ш.

Для детали "Переходное дно".

Определение коэффициента точности.

Квалитет точности Т_i 7, 11, 12, 14 Т_ср = 12,5.

Число поверхностей n_i 3, 1, 7, 12 У_n = 23. Произведение Т_i n_i 21, 11, 84, 170 У(Т_i n_i) = 2.

Произведение Т_i n_i 21 11 84 170 У(Т_i n_i) = 2

Определение коэффициента шероховатости.

Параметр шероховатости R_ai

мкм 3,2 6,3 12,5 R_aср = 10

число поверхностей m_i 3 4 16 У_mi = 2

Произведение ? ? ?

тогда ? ? ?

Вывод: значение полученных коэффициентов близко к 1, что свидетельствует о низкой точности большинства поверхностей детали и большой шероховатости. Это также подтверждается средними значениями точности и шероховатости.

5. Анализ требований по возможному положению поверхностей и обновление установки заготовки при обработке для обеспечения этих требований.

Несовпадение осей наружной и внутренней резьб должно отвечать заданному требованию. Для уменьшения неточности и обеспечения данного требования обработку необходимо вести на одной операции с одного установа.

Необходимо выполнение требования по допуску на радиальное и торцевое биение наружного диаметра Ш 39,5 мм и наружной резьбы М16х1,5 относительно наружной резьбы М33х1,5 и торца фланца.

Анализируя полученные данные можно отметить следующее:

1. Исходную заготовку можно получить штамповкой.

2. Детали имеют форму тел вращения, геометрические формы простые, состоящие из прямых участков и дуг окружностей.

3. Конструктивные элементы деталей (крепежные отверстия, канавки для выхода инструмента, радиусы сопряжения поверхностей и др.) унифицированы и отвечают стандартам.

4. Все обрабатываемые поверхности доступны для инструмента.

5. Жесткость деталей обеспечивает высокопроизводительные способы получения на высоких режимах резания.

6. Обеспечивается возможность создания оптимальных технологических баз и выдерживания закона их выбора.

Вывод: детали "Переходное дно" и "Шайба" имеют высокую технологичность, что позволяет вести их обработку на высокопроизводительном токарном оборудовании.

1.4 Анализ заводского технологического процесса

В заводском технологическом процессе в качестве заготовок применяются прутки диаметрами Ш 42 мм и Ш 36 мм ГОСТ 21488-76.

Прутки имеют обычную точность пропитки.

Последовательность обработки детали "Переходное дно"

Операция 1.

Правильно-калибровочная

Операция 2.

Автоматная

Переход I

- подрезать торец

- обточить до диаметра Ш 16,5 мм

- сверлить центровое отверстие диаметром Ш 10,7 мм

- обточить до диаметра Ш 35 мм

Переход II

- обточить диаметр Ш 39,8 мм

- сверлить отверстие диаметром Ш 24 мм

Переход III

- земперовать фасонную поверхность

- обточить до диаметра Ш 33 мм

Переход IV

- расточить зарезьбовую канавку

- обточить фасонную поверхность

Переход V

- нарезать резьбу М12х1

- обточить до диаметра Ш 39,5 мм и притупить острые кромки на Ш 39,5 мм

Переход VI

- обточить фасонную поверхность

Переход VII

- притупить острые кромки на резьбе М12

- отрезать деталь

Переход VIII

Загрузочная операция

Операция 3.

Агрегатная

Переход I

- сверлить центровое отверстие диаметром Ш 5 мм

Переход II

- занкеровать отверстие диаметром Ш 5,6 мм

Переход III

- развернуть отверстие диаметром Ш 5,7 мм

Операция 4.

Резьбонарезная

- нарезать резьбу Ш 33х1,5

Операция 5.

Резьбонарезная

- нарезать резьбу М16х1,5

Операция 6.

Фрезерная

- фрезеровать 6 пазов за два поворота детали.

Последовательность обработки детали "Шайба"

Операция 1.

Правильно-калибровочная

Операция 2.

Автоматная

Переход I

- подрезать торец

- сверлить центровое отверстие диаметром Ш 19 мм

Переход II

- зенкеровать отверстие диаметром Ш 20,9 мм

Переход III

- зенкеровать фасонную поверхность

Переход IV

- расточить зарезьбовую канавку

Переход V

- обточить фасонную поверхность

Переход VI

- нарезать резьбу М22х1

- обточить фаску

Переход VII

- отрезать деталь

Переход VIII

Загрузочная операция

Оборудование, применяемое в заводском технологическом процессе "Переходное дно"

На операции 1 применяется ПК-290.

Операция 2 выполняется на токарном восьмишпиндельном прутковом автомате 1Б240-8.

Операция 3 выполняется на агрегатном станке ХА8715.

Операции 3, 4 требуют применения токарных винторезных станков ТР-3.

Операция 5 выполняется на горизонтально-фрезерном станке 6М80Г.

Оборудование, применяемое при изготовлении детали "Шайба".

Операция 1 .

Применяется - ПК290.

Операция 2 выполняется на токарном восьмишпиндельном прутковом автомате 1Б240-8.

Анализируя данные заводского технологического процесса, можно отметить ряд существенных недостатков:

1. Применение заготовки из прутка обычной точности прокатки. Это ведет к значительному увеличению припусков на механическую, а следовательно приводит к уменьшению коэффициента использования материала. Так суммарный коэффициент использования металла для двух деталей равен всего лишь 38%. Вследствие этого резко возрастают затраты на основные материалы, растет трудоемкость, увеличивается себестоимость деталей.

2. Применение автомата 1Б240-8 нормального класса точности требует введения предварительной правильно-калибровочной операции, с целью уменьшения погрешностей обработки при использовании проката обычной точности.

3. Площадь занимаемая прутковыми авт. довольно значительная. Это приводит к увеличению общей производственной площади, занимаемой оборудованием. Также требуется устанавливать рольганги для подачи прутка в автоматы.

4. Производство деталей "Переходное дно" и "Шайба" ведется на различных участках механического цеха, что приводит к необоснованным затратам на содержание и эксплуатацию оборудования, а также общецеховых расходов.

5. На операциях 2 отрезка деталей проводится без применения поддерживающего приспособления.

Это может привести к образованию:

- бобышки на детали "Переходное дно", что в дальнейшем может привести к неточности обработки центрового отверстия на операции 3.

- неналожение фаски 0,3х45° у детали "Шайба".

1.5 Разработка прогрессивного технологического производства деталей "Переходное дно" и "Шайба"

1.5.1 Выбор заготовки

Анализируя данные о деталях (конструкция, масса, размеры, материал, тип производства) наиболее предпочтительным является вариант использования штампованной заготовки, которая являлась бы комплексной заготовкой для деталей "Переходное дно" и "Шайба".

Предлагается использовать поковку 1 группы точности ОСТ 190073-72, полученную комбинированным полугорячим выдавливанием материала Д16Т ГОСТ 18475-73.

1.5.2 Разработка технологического процесса механической обработки

Операция 1.

Предварительное подрезание торцов и обтачивание наружных цилиндрических поверхностей (создание баз для последующей обработки).

Введение этой операции продиктовано необходимостью создания благоприятных условий для базирования заготовки на последующих операциях. Это позволит значительно уменьшить погрешности обработки, повысить точность получаемых размеров и обеспечить условия по взаимному расположению поверхностей.

Операция 2.

На второй операции идет обработка детали "Шайба" и последующей ее отрезкой от комплексной заготовки.

При отрезке "Шайбы" применяется поддерживающее зажимное приспособление, что обеспечит наложение фа 0,3х45° мм.

Переход I

- подрезать торец

- обточить до диаметра Ш 35 мм

- зенкеровать отверстие

Переход II

- расточить фасонную поверхность

Переход III

- обточить фасонную поверхность

Переход IV

- нарезать резьбу М22х1

- обточить фаску

Переход V

- отрезать "Шайбу"

Переход VI

Загрузка заготовок

Операция 3.

На третьей операции идет обработка цилиндрической каморы с последующим нарезанием внутренней резьбы, а также обработка фланца и фасонной цилиндрической поверхности с последующим нарезанием наружной резьбы.

Переход I

- подрезать торец

- обточить до диаметра Ш 39,5 мм

- зенкеровать отверстие

Переход II

- расточить зарезьбовую канавку

Переход III

- обточить фасонную поверхность

Переход IV

- нарезать резьбу М33х1,5

Переход V

- нарезать резьбу М12х1

Переход VI

Загрузка заготовок

Операция 4.

На четвертой операции ведется обработка центрального отверстия, которое предназначено для размещения воспламенительного заряда, а также обработка наружной фасонной поверхности с последующим нарезанием наружной резьбы.

Переход I

- подрезать торец

- сверлить центровое отверстие диаметром Ш 5 мм

Переход II

- зенкеровать отверстие диаметром Ш 5,6 мм

Переход III

- развернуть отверстие диаметром Ш 5,7 мм

Переход IV

- обточить фасонную поверхность

Переход V

- нарезать резьбу М16х1,5

Переход VI

Загрузочная операция

Операция 5.

На пятой операции ведется обработка пазов расположенных на торцевой поверхности.

Профрезеровать шесть пазов за два поворота детали.

1.5.3 Расчет припусков на механическую обработку и определение размеров заготовки

Определение припусков на обработку торцевых поверхностей.

Исходные данные:

а) эскиз детали. Материал детали - Д16Т

б) заготовка получена горячей штамповкой на прессе 1 гр точности ОСТ 190043-72

в) вес поковки 0,118 кг.

Технологический процесс обработки приведен в графической части.

Определение припуска на обработку левого торца.

Устанавливаем последовательность обработки.

- получистовое точение производится на 16К20

- чистовое точение производится на 1Б240П-61.

Определим припуск на получистовое подрезание торца.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по необработанным цилиндрической наружной поверхности и торцу (рис. 3.2).

а) определим составляющую припуска ? ? ?

Для поповок из цветных сплавов 1 гр точности суммарный допуск на межторцевой размер 55 мм составляет ? ? ?

В качестве составляющей учитываем только нижнее отклонение допуска, т. е. ? ? ?

б) Р_а = 150 мкм, Т_a = 150 мкм (табл. 49 [3])

в) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности

Удельное коробление поковок из цветных сплавов

Величину коробления левого торца определим из выражения

где R - радиус базового торца

r - радиус обрабатываемого торца,

тогда

г) погрешность установки

т. к. установочные базы заготовки и приспособления совпадают

т. к. усилие закрепления направлено к возможному направлению отхода обрабатываемой поверхности от инструмента при закреплении.

? ? ?. Обработка всех заготовок на этой операции производится в одном и том же патроне.

Следовательно ? ? ?

Односторонний припуск на получистовое подрезание левого торца определим по формуле ? ? ?

Применим

тогда

Определим припуск на чистовое подрезание левого торца.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 39,5 мм рис. 3.3.

а) определим составляющую припуска (допуск на размер 22,5 мм по 12 квалитету точности табл. 5 [3])

б) Н_а=40мкм, Т_а=25 мкм (после получистовой обработки табл. 51 [3])

в) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности

После получистовой обработки

г) погрешность базирования, закрепления и положения

т. к. установочные базы заготовки и приспособления совпадают

т. к. усиление закрепления направлено возможному смещению обрабатываемой поверхности от инструмента при закреплении т. к. обработка ведется на многошпиндельном п/автомате 1Ь240П-6К (табл. 94 [3]).

Следовательно

Односторонний припуск на чистовое подрезание левого торца определим по формуле

Определим припуск на однократное подрезание правого торца.

Обработка ведения на 1Б240П-6К.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 39,5 мм (рис. 3.4).

а) определим составляющую припуска (после получистовой подрезки левого торца в размер 55 мм по 12 квалитету точности (табл. 5 [3])

б) Н_а=150 млм, Т_а=150 млм (табл. 49 [3])

в) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности

Удельное коробление поковок из цветных сплавов (табл. 47 [3]).

Величину коробления правого торца определим из выражения

где r - радиус базового торца

R - радиус обрабатываемого торца, тогда

г) погрешность установки

т. к. установочные базы заготовки и приспособления совпадают

т. к. усилие закрепления направлено возможному смещению обрабатываемой поверхности от инструмента при закреплении (табл. 94 [3]).

Следовательно

Односторонний припуск на однократное подрезание правого торца определим по формуле

Определим припуск на подрезание правого торца детали "Переходное дно" после обрезки детали "Шайба".

Обработка ведется на 1Б240П-6К.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 16 мм (рис. 3.5)

а) определим составляющую припуска

(допуск на размер 42,5 после получистовой подрезки левого торца по 12 квалитету точности (табл. 5 [3]).

б) Н_а=80 млм, Т_а=50 млм (после обрезки (табл. 51 [3])

в) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности

г) погрешность установки

т. к. установочные базы заготовки и приспособления совпадают, т. к. усилие закрепления направлено + возможному смещению обрабатываемой поверхности от инструмента под действием закрепления.

(табл. 94 [3]).

Следовательно

Односторонний припуск на подрезание правого торца определим по формуле

Расчет припуска на подрезание правого торца на выступе.

Обработка ведется на 1Б240П-6К.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхностям Ш 16 мм (рис. 3.6).

а) определим составляющую припуска

(допуск на размер 22,5 мм по 12 квалитету (табл. 5 [3]).

Рис. 3.6.

б) Н_а=150 млм, Т_а=150 млм (после обрезки (табл. 49 [3])

в) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности

Удельное коробление поповок из цветных сплавов (табл. 47 [3])

тогда величину коробления определим по формуле

где R - радиус обрабатываемого торца

r - радиус базового торца

тогда

г) погрешность установки ? ? ?

т. к. установочные базы заготовки и приспособления совпадают

т. к. усилие закрепления направлено + возможному смещению обрабатываемой поверхности от инструмента под действием силы зажима.

(табл. 94 [3]).

Односторонний припуск на подрезание торца определим по формуле

Определим припуск на подрезание левого торца на выступе.

Обработка ведется на 1Б240П-6К

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 39,5 мм (рис. 3.7).

а) определим составляющую припуска ? ? ?

(допуск на размер 10 мм по 12 квалитету (табл. 5 [3]).

б) Н_а = 150 мкм, Т_а= 150 мкм (табл. 49 [3])

в) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности ? ? ?

Удельное коробление (табл. 47 [3]).

Величину коробления определим по формуле

г) погрешность установки:

т. к. установочные базы заготовки и приспособления совпадают.

? ? ?, т. к. усилие зажима направлено + возможному смещению обрабатываемой поверхности от инструмента под действием силы зажима.

Следовательно ? ? ?

Односторонний припуск на подрезание левого торца определим по формуле

Определим операционные размеры и размер заготовки.

Размер готовой детали "Переходное дно" равен 42,5 _-0,34 мм

Следовательно максимальный размер готовой детали:

а) определим расчетный операционный размер, получаемый после подрезки правого торца

Округлим до 42,9_-0,34 мм

б) определим расчетный операционный размер, получаемый после подрезки левого торца

Округлим до 43,3_-0,34 мм

в) определим размер заготовки для "Переходного дна"

Размер готовой детали "Шайба" равен 7,2 _-0,2 мм

Следовательно максимальный размер готовой детали

а) определим размер заготовки для "Шайбы"

Ширина отрезного резца при отрезке детали "Шайба" на токарном станке при диаметре разрезаемого материала до Ш 35 мм составляет 3 мм (табл. 32 [3]).

Определим расчетный номинальный размер комплексной заготовки

В соответствии с примечанием 8 стр. 128 [3] полученный расчетный размер для поковки 1 гр. точности округляется до 0,1 мм в сторону увеличения припуска

Окончательный размер заготовки

Определим ширину выступа

Окончательно примем ? ? ?

Расчет припусков на обработку наружной цилиндрической поверхности Ш 39,5 мм.

Порядок обработки:

- получистое обтачивание на 16К20 (12 квалитет шероховатость поверхности 12,5)

- чистовое обтачивание на 1Б240П-6К (12 квалитет, шероховатость поверхности 6,3)

Определим припуск на получистовое обтачивание Ш 39,5 мм.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по черновым поверхностям торца и наружной цилиндрической поверхности Ш 35 мм (рис. 3.8)

а) установим величину составляющей ? ? ?

Допуск на диаметральный размер Ш 39,5 мм для поковки 1 гр. точности из цветных сплавов составляет

(табл. 45 [3])

При расчете припуска во внимание принимается только минусовое отклонение размера поковки, т. е. ? ? ?

б) Д_а - составляющая, учитывающая возможное смещение поверхности подлежащей обработке (Ш 39,5 мм) относительно базовой поверхности самой заготовки (Ш 35 мм)

Д_а = 0, т. к. поковка штампуется в одной матрице

в) Н_а = 150 мкм, Т_а = 150 мкм (табл. 49 [3]).

г) составляющая припуска определяется следующим образом.

Удельное коробление (табл. 47 [3]).

При закреплении в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне

где l_i - расстояние наиболее удаленных точек обработки поверхности от места закрепления

д) погрешность установки:

т. к. заготовка установлена в самоцентрирующем патроне (табл. 80 [3])

- погрешность закрепления поковки в самоцентрирующем патроне в радиальном направлении (табл. 89 [3])

, т. к. все заготовки на этой операции обрабатываются в одном и том же патроне

Величина припуска на получистовое обтачивание Ш 39,5 мм. Определим по формуле

Примем К=1,2, тогда

Определим припуск на чистовое обтачивание поверхности Ш 39,5 мм.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным поверхностям: торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 16 мм (рис. 3.9)

а) (допуск на размер Ш 39,5 мм по 12 квалитету точности после получистового обтачивания, табл. 5 [3]).

б) Н_а = 40 мкм, Т_а = 25 мкм (табл. 51 [3])

в)

г) составляющую припуска определим

д) погрешность установим

т. к. заготовка закреплена в самоцентрирующем патроне (табл. 80 [3])

Следовательно

Величина припуска на чистовое обтачивание Ш 39,5 мм

Рассчитаем операционные размеры и размер заготовки

а) расчетный номинальный размер после получистового точения

Округлим до 40,2_-0,62 мм

б) расчетный номинальный размер заготовки

Окончательно примет

Расчет припусков на обработку наружной цилиндрической поверхности Ш 16 мм

Порядок обработки:

- получистовое обтачивание на 16К20 (12 квалитет точности, шероховатость 12,5)

- чистовое точение на 1Б240П-6К (12 квалитет, шероховатость поверхности 6,3)

Определим припуск на получистовое обтачивание Ш 16 мм.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по черновым торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 35 мм (рис. 3.10).

а) установим величину составляющей ? ? ?, т. к. при расчете припуска во внимание принимается только минусовое отклонение размера мм (табл. 45 [3])

б) ? ? ?

в) Н_а=150 мкм, Т_а= 150 мкм (табл. 49 [3])

г) определим составляющую припуска ? ? ?

Удельное коробление (табл. 47 [3])

д) погрешность установки:

т. к. заготовка установлена в самоцентрирующем патроне (табл. 80 [3])

, погрешность закрепления в самоцентрирующем патроне в радиальном направлении (табл. 89 [3]), т. к. все заготовки на этой операции обрабатываются в одном и том же патроне.

Величина припуска на получистовое обтачивание Ш 16 мм определим

Определим припуск на чистовое обтачивание поверхности Ш 16 мм.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 39,5 мм (рис. 3.11)

а) (допуск на размер Ш 16 мм по 12 квалитету точности, после получистового точения (табл. 5 [3])

б) ? ? ?

в) Н_а= 40 мкм, Т_а= 25 мкм (табл. 51 [3])

г) определим составляющую припуска ? ? ?

д) погрешность установки, т. к. заготовка закреплена в самоцентрирующем патроне (табл. 80 [3])

Величина припуска на чистовое обтачивание Ш 16 мм. Определим:

Рассчитаем операционные размеры и размер заготовки

а) расчетный номинальный размер после получистового обтачивания

Округлим до Ш 16,6_-0,24 мм

б) расчетный номинальный размер заготовки

Окончательно примем

Расчет припуска на обтачивание наружной поверхности Ш 35 мм.

Порядок обработки:

- однократное точение на 1Б240П-6К.

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 39,5 мм (рис. 3.12)

а) , т. к. при расчете припуска во внимание принимается только минусовое отклонение размера (табл. 45 [3])

б) ? ? ?

в) Н_а= 150 мкм, Т_а= 150 мкм (табл. 49 [3])

г) определим величину геометрических отклонений обрабатываемой поверхности

Удельное коробление

д) погрешность установки

т. к. заготовка закреплена в самоцентрирующем патроне (табл. 80 [3])

(табл. 89 [3])

(табл. 94 [3])

Величина припуска на однократное обтачивание Ш 35 мм.

Определим расчетный номинальный размер заготовки

Окончательно примем размер заготовки

Расчет припуска на обработку отверстия

Порядок обработки:

- зенкерование отверстия на 1Б240П-6К

- чистовое растачивание на 1Б240П-6К

Заготовка установлена в 3х кулачковом самоцентрирующем патроне по предварительно обработанным торцу и наружной цилиндрической поверхности Ш 39,5 мм (рис. 3.13)

Определим припуск на зенкерование отверстия.

а) определим составляющую припуска ? ? ?

Допуск на отверстие диаметром Ш 20,9 мм

Для поковки 1 гр. точности из цветных сплавов составляет

При расчете припуска во внимание принимаем только плюсовое отклонение размера поковки, т. е. ? ? ?

б)

в) Н_а= 150 мкм, Т_а= 150 мкм (табл. 49 [3])

г) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности

Удельное коробление (табл. 47 [3])

д) погрешность установки

, т. к. заготовка закреплена в самоцентрирующем патроне (табл. 80 [3])

Следовательно ? ? ?

Величина припуска на зенкерование отверстия

Определим припуск на чистовое растачивание отверстия

а) (допуск на размер Ш 20,9 мм по 12 квалитету после зенкерования отверстия (табл. 5 [3])

б)

в) Н_а= 40 мкм, Т_а= 40 мкм (табл. 75 [3])

г) определим геометрические отклонения обрабатываемой поверхности ? ? ?

д) погрешность установки

т. к. заготовка закреплена в самоцентрирующем патроне (табл. 80 [3])

Следовательно

Величина припуска на чистовое растачивание

Определим номинальный размер заготовки и операционные размеры

а) расчетный номинальный размер после зенкерования

б) расчетный номинальный размер заготовки

Окончательно примем

Выбираем конструктивные параметры поковки.

Для поковки из алюминиевого сплава, получаемой на прессе штамповочные уклоны следует брать по (табл. 24 стр. 118 [1]).

Учитывая, что оборудование оснащено выталкивателем, следует брать минимальные штамповочные уклоны

Наружные штамповочные уклоны примем 3°.

Внутренние штамповочные уклоны примем 5°.

С целью повышения стойкости инструмента и улучшения заполнения полости штампа элементы контура сечения детали должны плавно сопрягаться.

Радиусы закруглений r и сопряжений R выбираем следующим образом.

r₁ и r₂ - радиусы закругления определяем исходя из выличины среднего припуска.

Примем r₁ = 1 мм, r₂= 1,5 мм (рис. 3.14)

Радиус R₄ получается в зависимости от радиуса инструмента. Исходя из массы заготовки, отрезается цилиндр соответствующей массы. Точность получаемых цилиндров по массе будет отличаться в определенных пределах и при штамповке излишняя масса материала будет вытекать в полость пуансона заполняя ее в большей или меньшей степени.

1.5.4 Выбор металлорежущего оборудования

На операции 1 применяется токарно винторезный станок 16К20.

Основные технические характеристики.

Наибольший диаметр обработки, мм - 220.

Частота вращения шпинделя, об/мин - 12,5 - 160.

Мощность электродвигателя, кВт - 11.

На операциях 2, 3, 4 применяются специальные токарные шестишпиндельные горизонтальные патронные полуавтоматы повышенной точности 1Б240П-6К.

1.5.5 Расчет режимов резания и нормирование операций

Необходимым условием для установления режима резания является наличие разработанного технологического процесса по операциям и переходам, а также паспортных данных станков.

Назначение рационального режима резания заключается главным образом в выборе наиболее выгодного сочетания скорости резания и подачи, обеспечивающих в данных условиях с учетом целесообразного использования режущих свойств инструмента и кинематических возможностей оборудования наибольшую производительность.

Для уменьшения машинного времени следует применять возможно большие технологические подачи и соответствующие им скорости резания. При этом должны быть наиболее полно использованы режущая способность инструмента и его прочность, динамические возможности станка при соблюдении технических условий на изготовление детали.

Операция 2.

Обработка детали на многошпиндельном патронном полуавтомате 1Б240П-6К.

Выбор марки инструментальных материалов и геометрических параметров режущей части инструментов.

Выбираем согласно рекомендации (карта 3.4 [4]) и сведем в табл. 3.1.

Определим длины рабочего хода на каждом переходе (карта 5 [4]).

На первом этапе расчета определим длины рабочих ходов каждого инструмента наладки при условии их независимой работы.

Переход 1.

Подрезать торец. Глубина резания t = 0,55 мм.

Главный угол в плане ц = 45°.

Согласно карте 5 [4]

Переход 2.

Обточить наружную поверхность. Глубина резания t = 1,316 мм.

Переход 3.

Зенкеровать отверстие. Глубина резания t = 1,128 мм

Переход 4.

Расточить фасонную поверхность

Переход 5.

Обточить фасонную поверхность

Переход 6.

Обточить фаску? ? ?

Переход 7.

Нарезать резьбу М22х1

Переход 8.

Отрезать деталь "Шайба"

Полученные данные сведем в таблицу 3.2.

Определим длину рабочего хода для каждого суппорта.