Разработка технического процесса изготовления детали “плита”

Стандарты на листовую и рулонную сталь можно разделить на три  основные группы:

Стандарты на сортамент;

Стандарты на сортамент и технические  требования;

Стандарты на технические требования;

Наибольшее применение имеют стандарты  первого и второго вида [1].

Стандарт на тонколистовую сталь.

ГОСТ 19903-74 распространяется на горячекатаные листы и рулоны толщиной от 1,2 до 12 мм. Он предусматривает  широкий диапазон размеров по ширине: листы – от 600 до 3800 мм при 34 размерах; рулонная сталь – от500 до 2200 мм при 25 основных и 2 промежуточных размерах; по длине: листы – от 1200 до 12000 мм при 28 размерах. Наиболее широкое применение имеют листы с размерами: по ширине – до 3800 мм, при длине не более – 7000 мм и по длине – до 12000 мм, но не более 2400 мм по ширине, что идеально подходит для нашей заготовки.

Изготовление листового  проката подразделяется на холоднокатаный и горячекатаный способы. В обоих  случаях применяется углеродистая сталь обыкновенного и повышенного  качества. Полученный горячим способом катки, имеет большую гибкость, но его прочностные качества ниже, чем у холоднокатаного листа.

Заготовку для данной детали можно получить из сортового горячекатаного проката прямоугольного листа, ковкой и объемной штамповкой. Так как  выпуска по заданию 30 штук, так целесообразней получить заготовку из листа 15,5х1000х650 из стали 60С2ХФА горячей прокатки ГОСТ 10903-74.

 

 

4. Разработка технологии получения детали резаньем

Согласно чертежу детали все ее поверхности подлежат механической обработке. Первоначально необходимо изучить всю маршрутную технологию.

Исходя из формы обрабатываемой поверхности, требований, предъявляемых  к точности размеров и качеству поверхности  изготовляемой детали, а также  от свойств материала обрабатываемой заготовки (рубки из листа)- будем применять следующие способы обработки: точение (токарная обработка), фрезерование, сверление.

На первой механической операции целесообразно удалить всю черновую поверхность, оставшуюся после проката. Наружные цилиндрические поверхности  можно получить точением, шлифованием. Для данной детали, черновую обработку  целесообразнее произвести точением. Центровые отверстия можно получить одновременно с обточкой цилиндров  и торцов заготовки на черновой операции. Поскольку шероховатость Rz40 и точность в пределах 14 квалитета, это может  быть достигнуто на чистовых операциях  точения, то второй механической операцией  может быть также операция точения. Третей операцией будет сверление  глухого отверстия и нарезание  резьбы метчиком. Колесо указанной  точности получают на зубофрезерных  станках или долблением. В данном случае зубчатый венец открытый, и  применение долбяка нецелесообразно. Затем фрезеруем паз на горизонтально  – фрезерном станке. После термообработки необходимо закаленную поверхность  выполнить с высокой точностью  и высоким качеством поверхности. Наиболее целесообразной в таких  случаях является круглошлифовальная операция. Затем деталь передают на операцию контроля.

1. Получение заготовки 

Из листа 15,5×1000×6500 Сталь 60С2ХФА  ГОСТ 14959-69(79) на гильотинных ножницах 10 полос, а из полосы 3 заготовки 400х300.  (Рисунок №5)

Гильотинные ножницы удобно применять в данном случае, так  как количество заготовок 30 шт. и  толщина листа не большая.

Гильотина, или гильотинные  ножницы – это станок, который  применяется для раскроя и  резки листового металла различной  толщины с высоким уровнем  точности. Резка может осуществляться как в продольном, так и в  поперечном направлениях. Возможна также  резка с помощью гильотины  круглой, квадратной или угловой  металлической детали. Гильотина  позволяет делать точный срез без  вмятин и зазубрин, при этом гильотинные  ножницы не повреждают полимерное покрытие металла или его окраску.

Устройство и алгоритм работы гильотины можно описать  следующим образом: обрабатываемый металлический лист размещается  между ножами гильотины, резка металла  осуществляется за счет опускания верхнего ножа. В конструкцию гильотины  входят градуированный упор, с помощью  которого производятся серийные резы, а также выдвижной подающий стол. Точность резания посредством гильотинных  ножниц обеспечивается за счет прижимного механизма листа. Некоторые модели гильотин оснащаются также возвратным поддоном, куда собирается отрезанный металл.

Основные характеристики, которые определяют механизм работы гильотины являются длина среза. (она, как правило, составляет около  трех метров) и максимальная толщина  среза (определяется по стали жесткостью 400/мм2).

В зависимости от механизма, гильотины подразделяются на: ручные, пневматические, гидравлические, механические, автоматические (с ЧПУ) или комбинированные.

Самый простой вид гильотины - ручные и пневматические гильотинные ножницы - применяется для прямолинейной резки металлических листов, резины и пластмассы. Ручная гильотина проста в использовании, имеет компактные размеры. Гильотина данного типа не потребляет электричество, поскольку в основе ее привода применяется рычажно-пружинная система. В качестве недостатка ручной гильотины можно отметить непригодность ее использования для резки особо прочных материалов. Механическая гильотина наряду с высокой надежностью отличается низким потреблением электроэнергии. Рабочее перемещение ножа формируется карданным валом, момент на который передается через фрикционную муфту с маховика. Маховик же механических гильотинных ножниц приводится в действие двигателем.

Гильотина гидравлического  типа благодаря массивной конструкции, а также точной задней линейке позволяет достигать высокую точность реза. Эксплуатация и управление механическими гильотинными ножницами не вызывает сложностей. Уменьшение нагрузок достигается особой конструкцией сварной рамы. Гидравлические прижимные цилиндры гильотины фиксируют металл про всей длине реза, зазор между лезвиями гильотины регулируется механически. Установка ЧПУ в устройстве гидравлической гильотины позволяет увеличить скорость ее работы, а также сохранять в памяти параметры реза для большого количества металлов.

Гильотина с электромеханическим  приводом отличается простотой эксплуатации, высокопроизводительностью, а регулировка положения ножей обеспечивает точность реза.

Большой популярностью пользуются гидравлические гильотинные ножницы  с ручной либо автоматической регулировкой зазора между ножами. Этот вид гильотины  является простым в управлении и  используется для резки не только листового металла, но и стержней.

  ___________________________

                                       Рисунок №5 получение заготовок 

Нам достаточно гильотину с ограниченным набором рабочих функций, так как не обходимо сделать 32 реза на нашем листе. Напротив, многофункциональные гильотинные ножницы будут востребованы на крупных производствах, где необходима интенсивная эксплуатация, высокая точность и большие объемы обрабатываемых изделий.

Отрезка заготовки ИОТ 77м (Рисунок №5)

Отрезать полосу в размер 400 мм до упора, остальные 9 таким же образом. Отрезать заготовку от полосы в размер 300мм по упору. Таким образом  получим 30 заготовок и проверим размер ШЦ –III- 630, по условию задания размер должен соответствовать 300±2,0; 400±2,0 мм.

2. Слесарная обработка заготовки 

Слесарную обработку  заготовки произведем на верстаке ИОТ 1М. Верстаки предназначены для выполнения любых слесарных работ. Надёжная столешница позволяет производить на верстаке любые слесарные работы, в том числе и рихтовку, устанавливать на верстаки любое оборудование обшей массой до 350 кг. Зачистим заусенцы нашей детали по контуру, притупив острые кромки фаской или R 0,1-0,5 мм напильником ГОСТ 1465-80.

 

3. Обработка заготовки на вертикально-фрезерном  станке

Фрезерование – это  метод обработки заготовок, при  котором непрерывное главное  вращательное движение совершает инструмент (фреза), а поступательное движение подачи – заготовка. Отличительная  черта фрезерования – высокая  производительность и разноплановая  с точки зрения геометрических форм поверхностей обработка. В отличие от горизонтально-фрезерного имеет вертикально расположенный шпиндель, который в некоторых моделях станков допускает смещение вдоль своей оси и поворот вокруг горизонтальной оси, расширяя тем самым технологические возможности станка. В отличии от г.-ф.-х станков оправка для вертикальных станков представляет собой фланец с конусом морзе с одной стороны и коническим отверстием с другой(тоже конус Морзе), куда и вставляется концевая фреза. Если требуется установить дисковую фрезу применяется оправка как на г.-ф-м станке но много короче; так же и на горизонтальных станках возможно применяются оправки вертикальных станков для крепления концевых фрез. Вертикальное движение подачи как правило возможно осуществлять и инструментом.

Рисунок №6 Станок

Вертикально-фрезерный  станок (1 — фреза, 2 — шпиндель, 3 — хобот, 4 — станина, 5 — стол, 6 — салазки, 7 — консоль, 8 — фундаментная плита)

Предназначены для обработки  вертикальных, горизонтальных, наклонных  поверхностей, пазов в крупногабаритных деталях. В отличие от консольно-фрезерных  станков, в этих станках отсутствует  консоль, а салазки и стол перемещаются по направляющим станины, установленной  на фундамент. Такая конструкция  станка обеспечивает более высокую  его жесткость и точность обработки  по сравнению со станками консольного  типа, позволяет обрабатывать детали большой массы и размеров. Шпиндельная  головка, являющаяся и коробкой скоростей, имеет установочное перемещение  по вертикальным направляющим стойки. Кроме того, шпиндель вместе с гильзой  можно сдвигать в осевом направлении  при точной установке фрезы на требуемый размер.

На станке мы фрезеруем  окно, выдерживая размеры согласно эскизу ИОТ 2М.  Фреза концевая 2220-0011 Р18 Гост 17025-84.  Проверить размер R15; 100±0,435; 200±0,575; 5±0,15мм ШЦ – II-250 Радиусный шаблон. Глубинамер индикаторный 0-10 предел измерения стрежня ГОСТ 7661-67.

Концевые фрезы представляют собой группу фрез, отличающихся креплением в шпинделе фрезерного станка. Крепление  фрез в шпинделе станка производят при помощи цилиндрического или  конического хвоста. Зубья на цилиндрической части конструируют аналогично зубьям цилиндрических фрез, а на торцовой части аналогично зубьям на торцовой части торцевых фрез.

Рисунок №7 Концевая фреза 

4. Обработка заготовки на  вертикально сверлильном  станке 

Сверление – это метод  получения отверстий в сплошном материале. Сверлением получают сквозные и глухие отверстия и обрабатывают предварительно полученные отверстия  с целью увеличения их размеров, повышения точности и снижения шероховатости  поверхности.

Процесс сверления осуществляется при сочетании вращательного движения инструмента вокруг оси (главное движение) и его поступательного движения вдоль оси (подача).

Установить заготовку  в вертикально-сверлильный станок.

Сверлить 4 отверстия под  резьбу. Сверло 2300-0210 d 10,2 Н14 ГОСТ 10902-77. Кондуктор УСП.

Снять фаски в 4 отверстиях.

Зенковка 2353-010 Р9К5 Гост 14953-80. Кондуктор УСП.

Нарезать  резьбу. Метчик М12. Кондуктор УПС.

 Продуть сжатым воздухом  резьбовые отверстия. Проверить  размер М12 калибром пробкой и  калибром резьбовым. 

5. Обработка поверхности шлифовальным станком  

Шлифовальные станки имеют вращающийся  абразивный инструмент. Эти станки применяют в основном для окончательной (финишной) чистовой обработки деталей, путем снятия с их поверхности  слоев металла с точностью, доходящей иногда до десятых долей микрометра и придания обрабатываемой поверхности высокой чистоты.

На шлифовальные станки поступают  заготовки, предварительно обработанные на других станках с оставлением  небольшого припуска под шлифование, величина которого зависит от требуемого класса точности, размеров детали и  предшествующей обработки.

Успехи последних лет в области  усовершенствования шлифовальных кругов и станков, а также совершенствование заготовительных операций (прокатывания, штампования, точного литья и т. п.), позволяют во многих случаях использовать вместо токарных, фрезерных и других станков для получистовых операций, высокопроизводительные шлифовальные станки для предварительного и окончательного шлифования.

Шлифовать поверхность Ra 0,32 в размер 15 мм. Шлифовальный круг. Проверить размер 15 ШЦ-I-125.

Продуть обработанную поверхность  и резьбовые отверстия сжатым воздухом.

Проверить шероховатость  обработанной поверхности образцы  шероховатости ГОСТ 9378-93.

Промыть детали.

 

 

5. Контроль  размеров детали

Исходя из особенностей формы  детали и типа производства, выбираем следующие способы контроля, контрольный  инструмент и приведем схему контроля.

Так как  заданное количество предполагает единичное производство, необходимо применять универсальные мерительные инструменты (штангенциркуль) за исключением поверхностей, для которых необходимо изготовить специальный меритель типа скобы), а также для контроля шероховатостей детали ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ необходим набор образцов шероховатестей.

Контроль БТК стол контроллера 12920 . Проверить все размеры 300×2,0; 400±2,0; 100±0,435; 200±0,575; 5±0,15; R15; 15±0,215; 250±0,575 (пересчетом); 25±0,26 (пересчетом); 350±0,7 (пересчетом); М12; Глубиномер. Штангенциркули ШЦ- I-125, ШЦ-II-250, ШЦ-III-630.

Резьбовое отверстие проверяется  проходным калибром.

 

 

 

6. Заключение 

В данной работе рассмотрен технологический процесс изготовления детали «Плита».

Заготовка по условию задания выполнена  из легированной  высококачественной стали 60С2ХФА ГОСТ 14959-69(79).

Данная сталь достаточно хорошо обрабатывается лезвийными и  абразивными инструментами.

Исходя из анализа детали и программы выпуска, выбрали  способ получения заготовки.