Разработка технологического процесса изготовления детали «Вал»

3. Снять фаску 2,4

020 Токарная чистовая

1. Подрезать торец 1,8

2. Расточить отверстие 9

3. Точить фаску 2,4. 025 Фрезерная черновая 1. Фрезеровать паз 7 2. Фрезеровать лыски 11,12 030 Фрезерная  чистовая

1. Фрезеровать  паз 7

2. Фрезеровать  лыски 11,12

 

3.3 Расчет припусков и  выбор заготовки

 

Расчет припусков табличным способом основывается на применении прогрессивных справочных данных, полученных опытно-статистическим методом. Расписываем последовательность обработки наружной поверхности, технические требования ее (допуски, шероховатость и др.)

На основании вида обработки, размера поверхности выбираем припуски на каждую операцию.

В итоге суммирования операционных припусков определяем суммарный припуск и размер заготовки.

Результаты расчета заносим в таблицу 6.

 

Таблица6-Расчет припусков на наружную поверхность.

	Шероховатость	Квалитет
Черновое обтачивание	50	13	46+4=50
Точение чистовое	12,5	8	46(-0,16)
Заготовительная	25	12	18
Растачивание черновое	12,5	10	20-0,28

 

В результате расчета припусков, получаем размер заготовки диаметром 50мм     В данном случае выбираем заготовку – штамповку с наружным размером 50 отверстие размером 18 мм и длиной 170мм.

 

Эскиз заготовки представлен на рисунке 3.

Рисунок 3.Эскиз заготовки

3.4 Проверка технологичности детали по коэффициенту Ким по формуле

Ким=М

/Мз

- Определяем массу детали штамповки.

М =V *

М - масса детали

V - обьем детали

-плотность  материала

=7,85г/м =7,85*10 кг/мм

V =V1+V2-V4

V =( * /4)*l,

    где  D-диаметр,

l-длинаучастка

V1=(3,14*2,52/4)*2,5=13,2мм3

V2=(3,14*4,4,62/4)*13,8=22,9мм3

V3=(3,14*22/4)*16,5=51,8мм3

V =13,2+229,2-51,8=190,6мм3

Mд=30,5*7,85*=0,239кг

- Определяю  массу заготовки прутка

Vз.-обьем заготовки

Vз.= (3,14*52 /4*17-1,82/4*17)=290,5мм3

Мз..- масса заготовки

Мз..=2950*7,85=2,3кг.

Ким.- коэффицент использования материала

Ким..=1,4/2,3=0,60<0,65 значит деталь недостаточно технологична

Принимаю заготовку штамповку т.к. < . Способ получения заготовки «штамповка в закрытых штампах». Тип производства – серийный. Масса до 30 кг; в виде стержней с головками или утолщениями различной формы, полые, со сквозными или глухими отверстиями, фланцами и выступами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ВЫБОР СТАНОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЕ

 

4.1 Токарный станок  с ЧПУ 16А20Ф3

Для точение цилиндрических поверхностей выбираем  Токарно-

Винторезный  станок с ЧПУ модели 16Ф20Ф3.

 

Таблица 7 - Характеристика станка с ЧПУ 16А20Ф3

Параметры
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: Над станиной Над суппортом	500 215
Наибольший диаметр прутка проходящего через  отверстые диаметра	53
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки	900
Шаг нарезаемой резьбы: Метрической	0,01-40,959
Частота вращение шпинделяоб/мин	10-2000
Число скоростей шпинделя	24
Наибольшее перемещение  суппорта: Продольное Поперечная	900 250
Подача  суппорта Продольная Поперечная	0,01-2,8 0,005-1,4
Скорость быстрого перемещение суппорта Продольного Поперечного	6000 5000
Мощность электродвигателя главного привода  кВт	11
Габаритные размеры	3700-1770-1700
Масса	3800

 

 

Рисунок 4. Токарный станок с ЧПУ 16Ф20Ф3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2 Фрезерный  станок 6Р13Ф3

Для фрезерной обработки выбираем станок 6Р13Ф3 станок фрезерный консольный вертикальный с ЧПУ

 

Рисунок 5. 6Р13Ф3 станок фрезерный консольный вертикальный с ЧПУ

 

Технические характеристики станка 6Р13Ф3

Вертикальный фрезерный станок 6Р13Ф3 предназначается для обработки разнообразных деталей сложного профиля из стали, чугуна, труднообрабатываемых цветных металлов, главным образом торцовыми и концевыми фрезами, сверлами в среднесерийном и мелкосерийном производстве. Фрезерный станок модели 6Р13Ф3-3 оснащен устройством ЧПУ НЗЗ-2М, позволяющим вести обработку изделий в режиме программного управления одновременно по трем координатам: продольной и поперечной (перемещение стола и салазок с обрабатываемой деталью) и вертикальной (перемещение ползуна с инструментом).

Программируемое вертикальное перемещение (координата Z) осуществляется движением ползуна. Консоль фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3 имеет только установочное перемещение, исключающее позиционирование и работу в следящем режиме консоли, имеющей значительную массу. Повышается точность обработки, так как в процессе резания консоль всегда зажата.

Станок оснащен следяще-регулируемыми приводами подач с высокомоментными электродвигателями постоянного тока.

Применение следящих регулируемых приводов с двигателями постоянного тока обеспечивает скорость быстрого перемещения стола до 4,8 м/мин и исключает брак детали при контурной обработке в случае отказа привода подач по одной из координат.

Введена централизованная смазка направляющих.

В станке применяется электромеханическое устройство зажима инструмента, обеспечивающее стабильное усилие зажима 2000 кг.

Для выносного оборудования имеется готовая электропроводка со штепсельными разъемами.

Шероховатость обработанной поверхности Rz = 20 мкм.

Класс точности станка — Н по ГОСТ 8—82.

Разработчик — Горьковское станкостроительное производственное объединение.

Категория качества — высшая.

Технические характеристики вертикальный фрезерный станок 6Р13Ф3.

 

- Размеры рабочей поверхности  стола (ширинахдлина): 400х1600

- Наибольшее перемещение стола:

продольное – 100

поперечное – 400

вертикальное – 380

- Внутренний конус шпинделя (конусность 7:24) – 50

- Число скоростей шпинделя – 18

- Чистота вращения шпинделя, об\мин  – 40 - 2000

- Число подач стола – Б\с

- Подача стола, мм\мин

вертикальная и поперечная – 10 - 1200

-Масса-2000кг

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ВЫБОР РЕЖУЩЕГО ИСТРУМЕНТА

 

5.1Фреза для  фрезерной обработки

Концевая фреза с цилиндрическим хвостовиком (по ГОСТ 17025 -11)

 

Рисунок 5. Концевая фреза с цилиндрическим хвостовиком

(по ГОСТ 17025 -11)

Концевая фреза цилиндрическим хвостом  предназначена для обработки

пневматических пазов и лысок .

 

5.2 Проходной  отогнутый резец Т15К5(ГОСТ 3882-74)

Рисунок 6. Проходной прямой резец

 

 

 

5.3 Проходной  отогнутый резец

Токарный проходной отогнутый резец (с пластинами из твердого сплава) по ГОСТ 18879 -73  Т15К6.

Рисунок 7.  Проходной прямой резец ГОСТ 18879 -73

 

 

 

5.4 Быстрорежущая  сверло Р6М5

 

Рисунок 8. Сверло

Сверло Р6М5 предназначено для сверления отверстий в металлических конструкциях. Изготовлено из высокопроизводительной быстрорежущей стали Р6М5. Получаемое отверстие при сверлении соответствует диаметру хвостовика. Имеет две режущие кромки и две спиральные канавки для отвода стружки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5  Дисковая фреза

 
Рисунок 9.  Дисковая фреза

         Особенности  режущие грани могут  располагаться или с одной  и с обеих сторон.  Их размеры  определяют специфику обработки  металла  грубая она(предварительная)  или финишная чистовая (чистовая). Такой инструмент эксплуатируется  в довольно сложных условиях   повышенная вибрация, сложность  отвода металлической стружки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИСТРУМЕНТА 

6.1 Штангенциркуль 2

 

Рисунок 10. Штангенциркуль 2

Штангенциркуль с отсчетом по нониусу типа ШЦ-2 предназначен для наружных и внутренних измерений, может применяться для разметочных работ.

Прибор имеет устройство тонкой подачи. Имеет шкалу одинарную в мм, или двойную мм/дюйм. Цена деления 0,05 - 1/128" или для некоторых модификаций 0,02 мм.

Штангенциркуль ШЦ-2 имеет губки с плоскими и цилиндрическими измерительными поверхностями для измерения наружных и внутренних размеров соответственно, а также губки с кромочными измерительными поверхностями для измерения наружных размеров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2 Микрометр

 

Рисунок 11. Микрометр

Микрометр используется для определения размеров маленьких поверхностей до двух микромиллиметров. Прибор состоит из скобы с пяткой, движущегося вина сверхтонкой нарезки, трещетки, втулки-стебля с двумя шкалами. Верхняя из них обозначает величину в миллиметрах, а нижняя в ½ миллиметра. Вокруг втулки-стебля расположен конический барабан, который может вращаться вокруг нее. Это и есть нониус. Имеет 50 меток, которые используются для определения сотых долей миллиметра. Точкой измерения прибора служит боковая поверхность микрометрического винта, а трещотка предназначена для создания стабильного осевого усилия при соприкосновении винта и объекта измерения. 
 Чтобы произвести замер микрометром необходимо расположить деталь между пяткой и винтом и снять показания со шкалы инструмента. Отсчеты, как правило, 0,5 или 1мм на стебле и 0,01 мм на вращающемся барабане. Однако есть и более точные микрометры с точностью измерения от 0,001 до 0,005 мм.

 

 

 

 
7. ВЫБОР СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

7.1 Пневматические тиски

Для закрепления детали на фрезерном станке выбираем  пневматические   тиски что бы фрезеровать призматический  паз.

Расчет силы зажима рассчитываем для  пневматических тиски, конструкция которого представлена на рисунке 13.

Рисунок 12.  Пневматические тиски

 

Принцип работы пневматических тисках

В пневматических параллельных тисках детали зажимаются с помощью клинового или какого-либо другого механизма, перемещающего подвижную губку под действием сжатого воздуха, давление которого может создать усилие зажатия до 30 кН (т. е. 3000 кгс). Пневматические тиски закрепляются на специальной подставке 9. Воздух подводится под резиновую мембрану 8, которая через нажимной диск 6 сообщает движение штоку 7. Шток, соединенный с клином 3, поднимается и перемещает фигурную гайку 4 н связанную с ней подвижную губку 1, зажимая заготовку (деталь) между губками 1 и 2 тисков. После прекращения подачи воздуха подвижная губка отходит от заготовки под действием пружины 5.

 

 

 

8. РАСЧЕТ  РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ

 

8.1 Расчет  режимы резания на фрезерную  обработку

Исходные данные

Исходными данными для расчёта режима резания являются:

материал заготовки - поковка из стали 40Х;

предел прочности материала заготовки - sв = 765 МПа (76,5 кг/мм2);

ширина обрабатываемой поверхности заготовки, В - 12 мм;

длина обрабатываемой поверхности заготовки, L - 30 мм;

высота обрабатываемой поверхности заготовки h-мм

требуемая шероховатость обработанной поверхности, Ra - 6,3 мкм (4 класс шероховатости);

Цель расчётов.

В результате проведённых расчётов необходимо:

выбрать фрезу по элементам и геометрическим параметрам;

выбрать фрезерный станок;

рассчитать величины элементов режима резания - глубина резания t, подача S, скорость резания v;

провести проверку выбранного режима резания по мощности привода и прочности механизма подачи станка;

произвести расчёт времени, необходимого для выполнения операции;

произвести расчёт необходимого количества станков;

провести проверку эффективности выбранного режима резания и подбора оборудования.,

Порядок расчета

Выбор режущего инструмента и оборудования.

Исходя из общего припуска на обработку h = 6 мм и требований к шероховатости поверхности, фрезерование ведем в два перехода: черновой и чистовой. По таблице 1 определяем тип фрезы - выбираем торцовую фрезу с многогранными твердосплавными пластинками по ГОСТ 26595-85. Диаметр фрезы выбираем из соотношения: