Разработка обработки вала

Максимальный  припуск определяется по формуле  для внутренних поверхностей;

,   

где - минимальный припуск на выполняемом переходе;

- допуск на изготовление на  предыдущем переходе;

- допуск на изготовление на  выполняемом переходе.

Минимальный диаметр на предшествующем переходе:

,    

где - минимальный диаметр следующего перехода;

- минимальный припуск следующего  перехода.

Максимальный  диаметр на предшествующем переходе:

,    

где - максимальный диаметр следующего перехода;

- максимальный припуск следующего  перехода.

Минимальный линейный размер на предшествующем переходе:

,    

где - минимальный диаметр следующего перехода;

- минимальный припуск следующего  перехода.

Максимальный  линейный размер на предшествующем переходе:

,    

где - максимальный диаметр следующего перехода;

- максимальный припуск следующего  перехода.

На основе расчета промежуточных припусков  определяют предельные размеры заготовки  по всем технологическим переходам. Промежуточные расчетные размеры устанавливают в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, то есть от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного прибавления (для наружных поверхностей) к исходному размеру готовой детали промежуточных припусков или путем последовательного вычитания (для внутренних поверхностей) от исходного размера готовой детали промежуточных припусков. Наибольшие (наименьшие) предельные размеры по всем технологическим переходам определяются путем округления в сторону уменьшения (увеличения) расчетных размеров. Округление производят до того знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие (наименьшие) предельные размеры определяют путем прибавления (вычитания) допуска к округленному наименьшему (наибольшему) предельному размеру.

Расчет  припуска на обработку поверхности Æ

По таб. 1 и 5 [3] находим значения Rz и h

• Прокат: Rz =160 мкм h =200 мкм
• для чернового точения: Rz =63 мкм h =60 мкм
• для получистового точения: Rz =30 мкм, h=30 мкм
• для чистового точения: Rz =5 мкм

Элементы  припуска заготовки определяем по ГОСТ26645-85

- суммарное отклонение расположения (учитывается только после черновой  и получистовой обработки)

Т.к. деталь обрабатывается в центрах то будет находиться как

  = * l (стр. 177 [3] )

= 2 (табл. 4  [3])

• 1= 2*340=680 мкм
• 2=2*260=520 мкм

ε – погрешность  базирования на текущем переходе

Расчетный припуск

 

 

 

 

 

Значения  допусков принимаем по таблицам в  соответствии с квалитетом того или  иного вида обработки.

Минимальные предельные значения припусков равны  разности наибольших предельных размеров  выполняемого и предшествующего  переходов, а максимальные соответственно разности наименьших предельных размеров.

Рисунок 1- Схема припуска на размер Æ

 

 

 

 

 

Таблица 2 - Расчет припуска на поверхность  Æ

№	Маршрут обработки поверхности	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск, мкм 2Zmin	Расчетный размер, мм	Допуск по переходам, мкм	Предельные размеры ,мм		Предельные припуски, мм
			h						Dmax	Dmin	2Zmax	2Zmin
1	Прокат	160	200	680	-	-	256,164	1400	74.945	73.545	-	-
2	Черновое точение	63	60	520	200	2137	259,626	870	72.278	71.408	2,667	2,137
3	Получистовое точение	30	30	0	0	1286	259,926	87	70,209	70,122	2,069	1,286
4	Чистовое точение	5	0	0	0	120	70.002	19	70,021	70,002	0,188	0,120
. . Проверка выполнена.											4,924	3,543

 

 

 

 

 

 

1.7 Проектирование операционной  технологии

1.7.1  Выбор станков,  инструмента, средств измерения  и технологического оснащения

При проектировании технологических процессов необходимо располагать всеми данными, характеризующими технологическое оборудование 

Выбор типа станка, прежде всего, определяется его  возможностью обеспечить выполнение технических  требований, предъявляемых к обрабатываемой детали в отношении точности ее размеров, формы и класса шероховатости  поверхностей. Если по характеру обработки  эти требования можно выполнить  на различных станках, выбирают тот  или другой станок для выполнения данной операции на основе следующих  соображений:

-соответствие  основных размеров станка габаритным  размерам обрабатываемой детали  или нескольких одновременно  обрабатываемых деталей;

-соответствие  производительности станка количеству  деталей, подлежащих обработке  в течении года;

-возможно, более полное использование станка  по мощности и по времени;

-наименьшая  затрата времени на обработку;

-наименьшая  себестоимость обработки;

-необходимость  использования имеющихся станков.

Широкие перспективы повышения производительности (эффективности производства) открываются  в связи с внедрением станков  с ЧПУ.

Основным  преимуществом станков с ЧПУ  по сравнению с универсальными станками с ручным управлением являются: повышение  точности обработки, сокращение или  полная ликвидация разметочных работ, обеспечение многостаночного обслуживания, уменьшение парка станков и т.д. Применение станков с ЧПУ позволяет  решить ряд социальных задач: уменьшить  долю ручного труда, улучшить условия труда рабочих-станочников, уменьшить состав работников механообрабатывающих цехов и т.д.

Стоимость станков с ЧПУ значительно  превышает стоимость универсальных  станков с ручным управлением. Кроме  того, возникают дополнительные затраты  на подготовку программ управления, наладку  инструментов, обслуживание механизмов станка. На основе опыта эксплуатации станков с ЧПУ установлено, что, если при их внедрении штучное  время сокращается на 50% по сравнению  с обработкой на универсальных станках  с ручным управлением, то, несмотря на дополнительные затраты, обеспечивается общее сокращение расходов.

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению  производительности труда, ликвидации предварительной разметки заготовки  и выверки их при установке  на станке. В условиях единичного производства выгоднее применять универсальные  приспособления и оснастку.

В связи  с тем, что деталь производится в  одном экземпляре, то необходимо  выбирать оборудование, которое позволит произвести максимально возможную  обработку за одну операцию, что  сократит время наладки и транспортировки. На основании этого при назначении оборудования для проектного технологического процесса: выбираем токарный станок с ЧПУ SBL 300CNC,  шлицефрезерный 5350А.

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции  и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого  материала, требуемой точностью  обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

 

Таблица 3 – Технические характеристики токарно-фрезерного станка с ЧПУ  SBL 300CNC

РАБОЧАЯ ЗОНА
Диаметр обработки над станиной, мм	530
Диаметр обработки над суппортом, мм	260
Расстояние между центрами, мм	550
Ось Х, мм	198
Ось Z, мм	550
Ось С	есть
СИСТЕМА ЧПУ
Система ЧПУ	Siemens
ШПИНДЕЛЬ
Макс. скорость вращения, об/мин	4000
Мощность, кВт	7/10
РЕВОЛЬВЕРНАЯ ГОЛОВКА
Количество позиций, шт	12
Количество приводных позиций, шт	4
ГАБАРИТЫ СТАНКА
Длина, мм	3300
Ширина, мм	2020
Высота, мм	1815
Масса станка, кг	3500

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 – Технические характеристики шлицефрезерного полуавтомата 5350А

Диаметры обрабатываемых зубчатых колес	500
Наибольшая длина нарезаемых шлицев, мм	925
Наибольший модуль обрабатываемых колес, мм	500
Пределы частоты вращения шпинделя Min об/мин	26
Пределы частоты вращения шпинделя Max об/мин	1200
Мощность двигателя кВт	6.5
Суммарная мощность установленных электродвигателей, кВт	20
Габариты станка Длиннах Ширина х  Высота (мм)	2595х1550х1650
Масса, кг	3800

 

Средства  измерения и контроля детали сведем в таблицу 5 пооперационно, при подборе учитываем, что деталь единичная и закладывать какие либо специальные средства измерения не целесообразно  

Таблица 5 – Средства измерения и контроля

Операция	Средства измерения
010 Токарная с ЧПУ 020 Контроль	Штангенциркуль ШЦ-I-500-1250-0,1 ГОСТ 166-89 Штангенциркуль ШЦI-125-0.05 ГОСТ 166-89, Микрометр гладкий МК Н75 ГОСТ 6507-90;  Микрометр гладкий  МК Н100 ГОСТ 6507-90 Образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75 Калибр-кольцо 8211-0190 ГОСТ 17763-72 Калибр-кольцо 8211-1190 ГОСТ 17764-72 Штангенциркуль ШЦЦ-I-125-0,01 ГОСТ 166-89 Образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75
025 Шлицефрезерная 030 Контроль	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89

Подбираем инструмент в зависимости от модели станка, материала заготовки, вида обработки. Для операции 010 Токарная с ЧПУ  подберем современный инструмент со сменными пластинами, выбираем стандартные (по ISO) пластины и державки, что позволит при необходимости применять пластины разных производителей.

Тщательному выбору и подготовке инструмента  для станков ЧПУ должно уделяться  особое внимание. Это связано с  высокой стоимостью этого оборудования и необходимостью достижения максимальной производительности и более высокой  точности обработки. Для обеспечения  автоматического цикла работы этих станков требуется более высокая  степень надёжности работы инструмента.

Режущий инструмент должен удовлетворять следующим  требованиям:

- обеспечению  высоких и стабильных режущих  характеристик;

- удовлетворительному  формированию и отводу стружки;

- обеспечению  заданных условий точности обработки;

- универсальности применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков;

- быстросменности  при переналадке на другую  обрабатываемую деталь или замене  затупившегося инструмента.

Использование современных режущих инструментов, позволяет повысить скорость, точность обработки, снизить трудоемкость изготовления  в некоторых случаях повысить качество обрабатываемой поверхности, что позволяет отказаться от таких  операций как шлифование, полирование  и т.п. За аналог выбираем инструмент фирмы Sandvik