Разработка технологического процесса обработки детали

     Действующий технологический процесс можно  совершенствовать следующим образом:

1. Для повышения производительности операций по точению предлагается заменить станок на операции 085 на токарный станок с ЧПУ   16Д20Ф3.
2. Из-за изменения метода получения заготовки сокращается количество операций на операции 030.
3. Заменить станки на остальных операциях на более новые с целью сохранения требуемого качества обработки;
4. автоматизировать процесс загрузки-разгрузки станков и межоперационный транспорт обрабатываемых деталей;
5. использовать режущие инструменты, снабженные износостойкими покрытиями.

     

     

    1.6 Расчет и назначение припусков на механическую обработку 

    Рассчитаем  припуск на поверхность Ø100js6. Заготовкой является штамповка. Технологический маршрут обработки поверхности состоит из операций: точения и шлифования.

    Таблица 1.8-  Расчетная таблица припусков на поверхность Æ                       

 
 

    Расчетная формула для определения припуска для i – перехода:  

    

 

    где Rz – высота неровностей профиля, мкм;

     h – глубина дефектного слоя, мкм;

   ρ – суммарное значение пространственных отклонений, мкм;

   Е – погрешность установки, мкм.

    Пользуясь рабочим чертежом детали и картой техпроцесса запишем в таблицу 12 значения Rz, h, ρ, Е для каждого перехода. Суммарное значение пространственных отклонений поверхности находим по формуле : 

    

    

    

    где: ρ_см – погрешность смещения, ρ_см = 0.5 мм, [1, таб.4,31]; 

           ρ_ц – погрешность зацентровки, ρ_ц = 1 мм, [1,таб.4,31]. 

    

 мкм 

     Остаточные  пространственные отклонения: 

    

 

    где: n – количество переходов механической обработки;

           ρ_заг – исходное отклонение заготовки;

           k_yi – коэффициент уменьшения погрешности.

    Остаточное  пространственное отклонение для каждого  перехода: 

    ρ_ост1 = 1120∙ 0.1 = 112 мкм;

    ρ_ост2 = 1120∙ 0.06 = 67 мкм

    ρ_ост3 = 1120∙ 0.03 = 33 мкм 

    Минимальные припуски:

    для чернового точения: 

    

 

    для получистового точения: 

    

    

    

    для  чистового точения: 
 

    

 

    для шлифования: 

    

 

     Расчетный размер:

     d_pn = dp _n-1+ 2z_min,

    d_p1 = 99,99 мм;

    d_p2 = 99,99 + 0,126 = 100,116 мм;

    d_p3 = 100,116 + 0.254 = 100,37мм;

    d_p4 = 100,37 + 0.424 = 100,794 мм;

    d_p5 = 100,794 + 3.240 = 104,034 мм; 

     Наибольшие  предельные размеры: 

                                               d_max= d_min+d                                          

    d_max1 = 99,99 + 0.02 = 100,01 мм;

         d_max2 = 100,11 + 0.063 = 100,17 мм;

      d_max3  = 100,37+ 0.25 = 100,62 мм;

       d_max4 = 100.79+ 0.630 = 101,42 мм;

      d_max5 = 104,03+ 3.000 = 107,03 мм; 

    Предельные  значения припусков: 

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    Рассчитаем  общий номинальный припуск и  номинальный допуск заготовки: 

    2z_omin = 3,24+0,42+0,26+0,12= 4,04 мм;

    2z_omax = 5,61+0,8+0,45+0,16=7,02 мкм. 

    Z_{0 ном} = Z_{0 min} + Н_з - Н_д = 4,04 + 0,7 – 0,025 = 4,71 мм;

    d_{з ном} = d_{0 ном} + Z_{0 ном} = 99,99 + 4,71 = 104,70 мм. 

    Проверяем правильность выполнения расчетов: 

     2Z_{i max} - 2Z_{i min} = d_Di-1 - d_Di;

    5,61– 3,24 = 3.0 – 0.63;

    2.37 = 2.37

        0.8 – 0.42 = 0.630 – 0.25;

    0.38 = 0.38

         0.45 – 0.26 = 0.25 – 0.063;

    0.19 = 0.19

         0.16 – 0.12 = 0.063 – 0.025;

    0.04 = 0.04

       Условия выполняются. Расчеты  выполнены верно.

 

     В завершении расчета строим схему расположения припусков на обработку 

     Рисунок Схема расположения припусков и  допусков

     на  обработку поверхности Æ

 
 

       1.7 Расчет режимов резания 

       На  операции 085 на станке  точатся поверхности Æ , Æ ,подрезка торца, точение канавки и фаски.

       Выбор режимов резания производим по рекомендациям [6]

       Выбираем  подачу:

       Точение по контуру:

       S₁ =  0,2 мм/об [6, с. 278]

       Подрезание  торца:

       S₂ =  0,15 мм/об [6, с. 278]

       Поправочные коэффициенты на подачу характеризующие  вид обработки:

       k₁₁ = 0.96      k₁₂ = 1       [6, с. 278]

       k₂₁ = 0.8        k₂₂ = 0.86  [6, с. 278] 

       Поправочные коэффициенты учитывающие количество деталей в партии и число инструментов в наладке:

       k₃₁ = 1      k₃₂ = 1       [6, с. 278]

       

       k₄₁ = 1      k₄₂ = 1       [6, с. 278] 

       Тогда:

        

       S_1д =  0,2 × 0,96 × 0,8 × 1 × 1 = 0,15 мм/об

       S_2д =  0,15 × 1 × 0,86 × 1 × 1 = 0,13 мм/об

       Выбор периода стойкости: 

       Т_р = Т_н × k₁ × k₂ × k₃ × k₄ 

       Т_н – нормативный период стойкости резца;

       

       k₁ – коэффициент учитывающий изменение направления перемещения резца относительно обрабатываемой поверхности;

       k₂ - коэффициент учитывающий изменение подачи и глубины резания в течение периода стойкости;

       k₃ k₄ - коэффициент учитывающие различную нагрузку и параметры надежности инструментов в многоинструментальных наладках: 

       Т_р1 = 40 × 0.96 × 0.8 × 1 × 1 = 30,7 мин.

       Т_р2 = 40 × 1 × 0.86 × 1 × 1 = 34,4 мин

       Т_н = 40 мин.

       k₁ = 0.96        k₁ = 1      [6, с. 278]

       k₂ = 0.8          k₂ = 0.86 [6, с. 278]

       k₃ = 1             k₃ = 1      [6, с. 278]

       k₄ = 1             k₄ = 1      [6, с. 278] 

       Выбор скорости резания: 

       V_д = V_таб × k₁ × k₂ × k₃ × k₄ × k₅

       V_таб1 = 180 м/мин

       V_д1 = 180 × 1 × 1 × 0.95 × 1 =  171 м/мин

       V_таб2 = 160 м/мин