Разработка технологического процесса изготовления сателлита дифференциала

Выбор измерительных средств производят в соответствии с точностными характеристиками инструмента, точности выполняемого размера, вида измеряемой поверхности, а также масштаба выпуска деталей. В условиях крупносерийного производства применяют автоматические средства контроля. Нужно стремиться к тому, чтобы время, затрачиваемое на контроль, перекрывалось машинным временем.

В нашем конкретном случае для контроля точности изготовления элементов детали будем применять как универсальные измерительные приборы: штангенциркули ШЦ-1-125-0.1 ГОСТ 166-89,ШЦ-250-0.05 ГОСТ 166-89,индикатор ИЧ-10 кл.1 ГОСТ 577-68 , микрометр зубомерный МЗ-100-1 ГОСТ 6507-90,образца шероховатости ГОСТ 9378-93, так и специальные: калибр-скобы шаблоны, межцентромеры, калибр-пробки. Для контроля распределения пятна контакта используем зубообкатной станок КС38н2.

 

2.7.1 Контроль зубчатого колеса

В производстве зубчатых колес операции контроля следует придавать такое же важное значение, как любой другой технологической операции. Требуемую точность при изготовлении зубчатого колеса можно получить применяя правильные методы, средства и систематический контроль на протяжении всего технологического цикла тех параметров заготовки и зубьев, которые гарантируют качество и надежность зубчатых колес. Наибольшее внимание следует уделять контролю на начальных и промежуточных стадиях производства. Последние особенно важно потому, что после термической обработки не всегда возможно устранить погрешности возникающие до проведения термической обработки.

Наибольшее распространение имеют два вида контроля: технологический и окончательный. В свою очередь технологический контроль делят на две стадии: производственный и лабораторный контроль.

Производственный контроль осуществляется рабочим и наладчиком непосредственно на участке изготовления зубчатого колеса с помощью быстродействующих приспособлений. Контролер производит выборочную проверку.

Первым этапом является контроль базовых поверхностей заготовки. Посадочное отверстие и шейки должны иметь точные размеры, а опорные торцы должны располагаться перпендикулярно оси заготовки. Базовые поверхности заготовки перед зубообработкой обычно проходят 100 процентный контроль.

После зубофрезерования и зубодолбления на приспособлении, производящем плотное двупрофильное зацепление обработанного колеса с измерительным колесом, проверяют: колебание измерительного межосевого расстояния (ИЩР) за оборот колеса и на одном зубе, размер зубьев и припуск под шевингование. Шероховатость поверхностей проверяют визуально. Контролируют две первых детали с каждого станка в следующем режиме:  начале рабочей смены, осле замены инструмента, после подналадки станка, через каждые 1-2 часа работы станка.

Лабораторный контроль предназначен для определения погрешностей отдельных параметров зубчатого зацепления,  тем чтобы более точно оценить качество зубчатого колеса и технологический процесс. контроль осуществляется контролером с помощью приборов, установленных в специальном помещении, защищенным от шума и вибраций. интервалы и параметры измерений обычно выбирает завод-изготовитель в зависимости от назначения зубчатых колес и требуемого качества.

Окончательный (приемочный) контроль зубчатых колес осуществляется после их полной обработки. Контроль должен производиться квалифицированно и ответственно, как качество зубчатого колеса на этом этапе определяет срок службы передачи в рабочем агрегате. Проверяемые параметры при окончательном контроле обычно определяет завод-изготовитель зубчатых колес в зависимости от условий их эксплуатации. Технические условия указываются на чертеже детали.

 

2.8 Расчет припусков на механическую обработку.

При проектировании технологического процесса механической обработки необходимо установить оптимальные припуски, которые бы обеспечивали заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей.

Припуски могут быть операционными и промежуточными.

Операционный припуск – это припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции.

Припуск, удаляемый при выполнении одного технологического перехода, называют промежуточным.

Установление оптимальных припусков играет важную роль при разработке технологических процессов изготовления деталей. Увеличение припусков приводит к повышенному расходу материала и энергии, введению дополнительных технологических переходов, а иногда и операций. Все это увеличивает трудоёмкость и повышает себестоимость изготовления деталей, а значит и уменьшает конкурентоспособность всего изделия в целом.

Необоснованно уменьшенные припуски не дают возможность удалить дефектные слои материала и достичь заданной точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, что может привести к появлению брака.

Имеются два основных метода определения припусков на механическую обработку поверхности: опытно-статистический и расчетно-аналитический.

В опытно-статистическом методе припуск устанавливают по стандартам и таблицам, которые составлены на основе обобщения и систематизации производственных данных целого ряда производственных предприятий. Припуски на механическую обработку поковок, изготовленных различными методами, и отливок из металлов и сплавов приведены в ГОСТ 7505-89, ГОСТ 7062-90, ГОСТ 7829-70, ГОСТ 26645-85.

При расчетно-аналитическом методе, разработанным проф. М.В. Кованом, рассчитывают минимальный припуск на основе анализа факторов, влияющих на формирование припуска, с использованием нормативных документов. При этом припуски на обработку определяют таким образом, чтобы на выполняемом технологическом переходе были устранены погрешности изготовления детали, которые остались от предшествующего перехода.

Соответственно заданным условиям устанавливаем маршрут обработки:

- Заготовка;

- Черновое точение;

- Термообработка

- Шлифование.

 

 

 

 

 

 

Табл. 2.2 Расчет припусков поверхности

№ поверхности перехода	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск	Расчетный min размер, мм	Допуск на размерр, мкм	Предельные размеры, мм		Предельные значения припуска, мкм
	Rz	h	∆	Ey				min	max	Zmini	Zmaxi
Поковка	200	250	1060	200	-	68,52	1900	25,5	70,4	-	-
Точение черн.	100	100	0	200	3020	65,5	740	65,5	66,24	3000	4160
Шлифование	5	15	0	200	100	65	19	65	65,019	100	201

Отклонения расположения поверхностей равно:   

                                     

Минимальный припуск:

- под черновое обтачивание:

- под шлифование:

 

2.9 Расчет и выбор режимов резания.

Эффективность и качество изготовления деталей машин зависят от рационального проведения обработки металлов резанием, которое достигают при выполнении следующих условий:

• режущая часть инструмента имеет оптимальную геометрию и качественную заточку;
• обработка заготовок ведется с технически и экономически обоснованными подачами (S) и скоростями резания (V);
• кинематические и динамические возможности станка позволяют реализовать обоснованные значения подачи и скорости резания.

Расчет элементов режима резания:

1. Глубину (t) при черновой обработке назначают по возможности наибольшей или максимально равной всему припуску на обработку или большей его части. При чистовой обработке в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности. Величина выбирается по таблице, исходя из данных.

2. Подачу (S) при черновой  обработке выбирают максимально  возможной исходя из жесткости  и прочности системы СПИД, мощности  привода станка. При чистовой - в  зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности. Величина выбирается по таблице, исходя из данных.

3. Скорость резания (Vтб) для токарных операций рассчитывают по эмпирической формуле:

где Сv, x, m, y – коэффициенты определенного вида обработки

Чтобы получить действительное значение скорости резания вводят поправочный коэффициент, который рассчитывается следующим образом:

где Кмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; Knv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки; Kuv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

Скорость резания для шпоночной фрезы рассчитываем по следующей формуле:

где D – это диаметр обрабатываемой поверхности

Скорость резания для нарезания резьбы рассчитывается по формуле:

где Sz – величина подачи на один резец

4. Период работы инструмента (Ттс) до затупления зависит от вида обработки и соответствует условиям одноинструментной обработки. Его ориентировочно рассчитывают по формуле:

где Т – стойкость лимитирующего инструмента; Ктс – коэффициент изменения периода стойкости при многостаночном обслуживании.

5. Сила резания имеет  главную составляющую: Pz и крутящий момент шпинделя станка. Силовые зависимости рассчитывают по эмпирическим формулам характерным для каждого вида обработки. Чтобы получить значение соответствующее фактическим условиям резания, полученные величины умножают на поправочные коэффициенты, взятые из таблицы соответствующей обработки.

При соблюдении условий данных расчетов, изготовление заготовки принесет желаемый результат: качественное и точное по размерам изготовление вала.

Операция 010. Токарная с ЧПУ (черновая) установ 1:

Глубина резания t =1,75 мм

Подача S=1,1 мм/об

Период стойкости инструмента Т = 60 мин

CV=340

x= 0,15

y=0,43

m=0,2

KV=0,82

 

Полученные результаты занесем в таблицу 2.3:

№ операции	Наименование операции	Содержание операции (перехода)	t, мм	S,мм/об	V,м/мин	n,об/мин	Pz,Н
015	Токарная с ЧПУ (черновая)	Черновое точение ∅22	1,75	1,1	108	1300	2625

Операция 010.Токарная с ЧПУ (черновая, отрезание торцов) установ 1:

Глубина резания t =1,75 мм

Подача S=0,8 мм/об

Период стойкости инструмента Т = 60 мин

CV=300

x= 1

y=0,43

m=0,2

n=-0.15

KV=0,82

 

Полученные результаты занесем в таблицу 2.4:

№ операции	Наименование операции	Содержание операции (перехода)	t, мм	S,мм/об	V,м/мин	n,об/мин	Pz,Н
015	Токарная С ЧПУ (черновая)	Подрезание торцов ∅22.5	1,75	0,8	109	1300	2220