Технология определяет состояние и развитие производства. От её уровня зависит производительность труда, экономичность расходования материальных и энергетических ресурсов, качество выпускаемой продукции и другие показатели. Для восстановления производственных мощностей и дальнейшего ускоренного развития машиностроительной промышленности, как основы всего народного хозяйства страны требуется разработка новых технологических процессов, постоянное совершенствование традиционных и поиск более эффективных методов обработки и упрочнения деталей машин и сборки их в изделия.
Важная роль в ускорении научно-технического прогресса в машиностроении отводится подготовке высококвалифицированных инженерных кадров, освоению ими современных способов изготовления и контроля продукции, методик проектирования прогрессивных технологических процессов.
Целью данного курсового проекта является изучение методики разработки технологического процесса изготовления детали — корпус, а также проектирования станочных и контрольных приспособлений на базе имеющихся данных. В данном курсовом проекте будут рассмотрены такие вопросы как:
- определение типа производства;
- анализ конструкции и технологичности детали;
- выбор заготовки;
- выбор схем базирования и методов обработки поверхностей;
- выбор оборудования;
- расчет и назначение припусков;
- расчет режимов резания и нормирование операций;
- расчет и проектирование технологического оснащения производства и т.д.
Помимо этого, курсовой проект включает в себя необходимый минимум графического материала по рассмотренным вопросам, документацию к чертежам и сам технологический процесс.
1. Разработка технологического процесса
1.1 Служебное назначение и конструкция детали
деталь технологический оборудование резание
Объектом курсового проекта является производственный процесс изготовления детали «Корпус» СТ.178000.150.
Деталь «Корпус» СТ.178000.150 входит в состав компрессора C-K 140 H5 — 02. Корпус является деталью, определяющей взаимное положение всех основных элементов компрессора. Для этого имеется ряд базовых поверхностей, выполненных в литой заготовке. Основную форму корпус приобретает при получении заготовки, а механической обработке подвергаются наиболее ответственные и сопрягаемые поверхности.
Рисунок 1.1 — Корпус СТ.178000.150
Исполнительными поверхностями (поверхности, с помощью которых деталь выполняет свою функцию в узле) являются:
Расчет технологической карты механизации процесса приготовления ...
... механизированный склад, сблокированный с помещением для плющения зерна, что повышает эффективность применения механизации и уменьшения потерь. 1.3 Выбор и расчет способа приготовления и раздачи кормов, машин и оборудования Технология приготовления кормов зависит от конкретных условий ...
- Поверхность (1) мм — служит для ориентации вала коленчатого;
- Поверхность (2) мм — служит для ориентации поршня;
- Поверхность (3) — служат для сопряжения корпуса с крышкой;
- Поверхность (8) — служит для базирования вала коленчатого;
- Резьбовые отверстия (7) М5-6Н — посредством которых крышка крепится к корпусу.
Основными конструкторскими базами (определяющими положение рассматриваемой детали в изделии) являются:
- Торцовые поверхности (4) 12±0.2 мм, (5) мм — определяющие положение корпуса в компрессоре;
- Цилиндрические поверхности (9) 12±0.2 мм, (10) мм — определяющие положение корпуса в компрессоре;
- Резьбовые отверстия (6) М6-6Н — посредством которых корпус крепится к статору.
Вспомогательными конструкторскими базами (определяющими положение присоединяемых к ним других деталей или сборочных единиц) являются:
- Поверхность (1)мм — служит для ориентации вала коленчатого;
- Поверхность (2) мм — служит для ориентации поршня;
- Поверхность(3) — служат для сопряжения корпуса с крышкой;
- Поверхность(8) — служит для базирования вала коленчатого;
- Поверхность(11) — глушительная камера;
- Резьбовые отверстия (7) М5-6Н — посредством которых крышка крепится к корпусу.
Остальные поверхности являются свободными.
Деталь «Корпус СТ.178000.150» изготавливают из чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85. Технологичный материал, обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов по сравнению с чугуном других типов. Из него можно изготовлять отливки самой сложной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 500 мм.
В основу стандартизации серого чугуна (СЧ) заложены принципы регламентирования минимально допустимого значения временного сопротивления разрыву при растяжении.
Таблица 1.1 — Химический состав чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412— 85
|
С, % |
Si, % |
Mn, % |
S, % |
P, % |
|
|
не более |
|||||
|
3,3-3,5 |
1,4-2,4 |
0,7-1,0 |
0,15 |
0,2 |
|
Таблица 1.2 — Свойства чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85
|
е, % |
в , МПа |
Е, МПа |
, кг/м 3 |
, Вт/(мС) |
HB, МПа |
|
|
8 |
200 |
850-1100 |
7100 |
54 |
200 |
|
1.2 Анализ технических условий изготовление детали
Поверхность детали (2) 22,5 мм выполняется по 4 квалитету точности. Данная поверхности определяет положение поршня в корпусе и поэтому к ней предъявляются высокие требования точности и шероховатости (Ra0,25).
Для нормальной работы поршня необходимо плотное прилегание боковых поверхностей поршня к поверхности (2) 22,5 мм, допустимый допуск цилиндричности 0,003. Позиционный допуск оси отверстия 0,15 мм, относительно резьбового отверстия М5-6Н базы В.
Поверхность (1) 15 мм выполняется по 4 квалитету точности. Данная поверхности определяет положение вала коленчатого в корпусе и поэтому к ней предъявляются высокие требования точности и шероховатости (Ra0,25) Для нормальной работы вала коленчатого необходима соосность данной поверхности относительно наружной цилиндрической поверхности упорного кольца вала коленчатого базы Д, допуск цилиндричности 0,003 мм, допуск перпендикулярности поверхности относительно базы А 0.06 мм.
Поверхность (3) определяет положение крышки в корпусе, данная поверхность выполняются с шероховатостью (Ra2,5).
Допуск перпендикулярности поверхности относительно базы А 0.05 мм, относительно баз Ф, Д 0,4 мм.
Поверхность (9) 12 мм определяет положение корпуса на статоре, шероховатостью поверхности (Ra6,3).
Для нормального базирования корпуса необходимая соосность данной поверхности с резьбовым отверстием(6) М6-6Н.
Поверхность(8) служит для базирования вала коленчатого в корпусе и поэтому к ней предъявляются высокие требования шероховатости (Ra0,5).
Для нормального базирования вала коленчатого допуск плоскостности поверхности не должен превышать 0,01 мм, допуск торцевого биения относительно базы К 0,03 мм.
Резьбовые отверстия (7) М5-6Н посредством которых крышка крепится к корпусу, шероховатостью поверхности (Ra3,2).
Для нормального крепления крышки позиционный допуск оси отверстия не должен превышать 0,15 мм.
Требования шероховатости резьбовых отверстий (Ra3,2).
Требования шероховатости поверхностей фасок, получаемых механической обработкой (Ra6,3).
Допускается наличие загрязнений: нерастворимых не более 7 мг, растворимых не более 6 мг
В целом можно сделать вывод, что требования к точности поверхностей детали «Корпус» соответствует условиям ее работы.
1.3 Предварительное определение типа производства
Предварительно тип производства для детали «Корпус» СТ.178000.150 определяем по методике, приведенной в литературе [1] в зависимости от годового объема выпуска и массы детали.
При годовом объёме выпуска N=20000 штук и массе детали m=0,903 кг ориентировочно принимаем среднесерийный тип производства.
Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями. При среднесерийном производстве применяются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными приспособлениями, что позволяет снизить себестоимость изготовления деталей. Для среднесерийного типа производства свойственно максимальная концентрация операций с использованием станков с ЧПУ.
После разработки технологического процесса механической обработки и определения норм времени будет произведён уточненный расчёт типа производства для детали «Корпус» СТ.178000.150 на основе определения коэффициента закрепления операций (К ЗО ) согласно ГОСТ 14.004-83.
1.4 Анализ технологичности детали
Анализ технологичности детали выполняется с целью выявления элементов, обработка которых потребует больших затрат времени или материальных средств. Качественная оценка технологичности производится на основе сравнения конструкции элементов детали с рекомендуемыми в справочной литературе технологичными аналогами с учетом типа предполагаемого производства.
Деталь имеет довольно сложную форму, что затрудняет изготовление металлических полуформ при получение заготовки литьём в кокиль. Наличие малых отверстий вызывает определённые сложности на стадии изготовления заготовки, так как довольно сложно изготовить стержни малого диаметра используемые при литье. Материал детали чугун СЧ 20 — технологичный материал, обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов по сравнению с чугуном других типов. Из него можно изготовлять отливки самой сложной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 500 мм. Материал относится к легкообрабатываемым материалам, коэффициент обрабатываемости равен 1.
Большинство поверхностей не требуют механической обработки. Это делает её среднетехнологичной по указанным критериям. Деталь не имеет удобных поверхностей для базирования, закрепления при установке на станках в процессе обработки. Для её обработки необходимо применение специальных приспособлений.
Большинство поверхностей детали доступны для обработки на станках и непосредственного измерения. Для получения детали есть необходимость в применении специальных станков повышенного класса точности и специального режущего инструмента, т.к. у детали присутствуют отверстия мм и мм 4 квалитета точности.
Конструкция детали имеет достаточную жесткость, что позволяет вести о
В целом конструкция детали «Корпус СТ.178000.150» мало технологична.
1.5 Анализ базового технологического процесса
Критический анализ базового техпроцесса изготовления заданного изделия проводится с целью выявления его недостатков, что позволит в ходе курсового проектирования разработать более эффективный техпроцесс в соответствии с новыми исходными данными. Представим базовый техпроцесс в таблице 1.3.
Заготовкой для получения детали в базовом варианте является отливка, изготавливаемая литьем в кокиль. Недостатками данного метода являются высокая стоимость кокиля и трудоемкость его изготовления, при литье в металлические формы из-за быстрого охлаждения уменьшается жидкотекучесть расплава, из-за низкой податливости формы возможно образование трещин, возможно возникновение газовой пористости из-за отсутствия достаточной газопроницаемости формы.
Технологический процесс обработки корпуса строится на том принципе, что каждая последующая операция уменьшает погрешность и увеличивает качество поверхности. При этом, чем точнее поверхность, тем позже она обрабатывается.
Операции 010 включает в себя большое количество переходов и производятся на агрегатном станке. Черновые и чистовые переходы совмещены в рамках данных операций, что обусловлено особенностью используемого оборудования.
Окончательная обработка наиболее точных поверхностей производится на хонинговальных станках. Конструкция данных станков позволяет обработать на них несколько поверхностей.
В данном техпроцессе применяется специальный режущий и вспомогательный инструмент, а так же специальные приспособления. Это позволяет уменьшить время на обработку детали.
При контроле качества детали «Корпус» СТ.178000.150 применяются как стандартный измерительный инструмент, так и специальный. Использование специального инструмента обусловлено наличием у детали сложных конструктивных элементов. Также используется мерительный инструмент индикаторного типа, что позволяет достаточно точно и быстро производить измерения.
Таблица 1.3 — Базовый технологический процесс обработки корпуса
|
№ |
Наименование и содержание операции |
Оборудование |
Приспособление |
Режущий инструмент |
Вспомогательный инструмент |
|
|
005 |
Транспортирование (+) 1. Транспортировать отливки корпуса со склада к месту хранения на механическом участке |
Электропогрузчик ЕВ 717-33 (+) |
— |
— |
— |
|
|
010 |
Автоматно-линейная (-) 1. Сверлить отверстие под вал коленчатый с подрезанием торца ступицы и снятие фасок, выдерживая шероховатость Ra6,3 мкм. 2. Фрезеровать плоскость под крышку, выдерживая шероховатость Ra6,3 мкм. 3. Растачивать отверстие в глушительных камерах предварительно с расточкой площадки и снятием фаски, выдерживая шероховатость Ra 1,6 мкм. 4. Подрезать торец, точить выточку. 5. Сверлить отверстие под поршень, выдерживая шероховатость Ra6,3 мкм. 6. подрезать торец опорного кольца со снятием фаски в отверстии. 7. Сверлить отверстия в двух опорах одновременно. |
Агрегатный станок Riello (-) |
Гидравличиский зажимной патрон DAH HSk63 (+) |
1. Сверло 21832502, резец MPDE-s25016-105-R003. 2. Фреза VOX400-050A05R. 3. РезецSCFCR06CA-06, Сверло 21832523. 4. Резец 1832507. 5. Сверло 17 мм 06172919. 6. Резец SCSCR06CA-06 7. Сверло MWE 0500SA |
1. Расточная оправка 21832501. 2. Держатель фрезы HSK63 216-11709. 3. Расточная оправка 21832503. 4. Расточная оправка 21832506. 5. Державка HSK 63/ 6. Расточная оправка 21832508. |
|
|
8. Фрезеровать плоскость под клапан. 9. Фрезеровать радиусную выборку под вал коленчатый 10. Расточить предварительно отверстие под вал коленчатый, снять фаску и точить выточку, выдерживая шероховатость Ra1,6 мкм. 11. Сверлить 4 отверстия со снятием фасок одновременно. 12. Зенкеровать отверстие в глушительных камерах, выдерживая шероховатость Ra1,6 мкм. 13 Окончательно фрезеровать торцы ножек, выдерживая шероховатость Ra6,3 мкм. 14. Расточить предварительное отверстие под поршень, выдерживая шероховатость Ra1,2 мкм. 15. Нарезать резьбу в отверстиях глушительных камер. 16. Нарезать резьбу в четырех отверстиях крепления крышки. 17. Точить предварительно опорное кольцо под коленвал, выдерживая шероховатость Ra1,2 мкм. 18. Фрезеровать окончательно плоскость под крышку, выдерживая шероховатость Ra2,5 мкм. 19. Развернуть отверстие под поршень, выдерживая шероховатость Ra1,2 мкм. 20. Развернуть отверстие под вал коленчатый, выдерживая шероховатость Ra1,2 мкм. |
8. Фреза VQMHVD 0700 9. Концевая фреза 21832533 10. Резец SCSCR06CA-06 11. Сверло ступенчатое 21832511 12. Зенкер 21832512 13. Фреза VOX 400-050A05R 14. Резец ABS40 03971803 15. Метчик TAP M5 DIN 371 16. Метчик TAP M5 DIN 371 17. Резец ABS40-KOMET 18. Фреза VOX 400-050A05R 19. Развертка 21823517 20. Развертка 21823518 (+) |
10. Расточная державка 21832510 13. Держатель фрезы HSK 63 PC22.60-CERIT (+) |
||||
|
015 |
Хонинговальная (+) Установ А 1. Развернуть поверхность под вал коленчатый, выдерживая шероховатость Ra0,8 мкм. 2. Развернуть поверхность под вал коленчатый, выдерживая шероховатость Ra0,63 мкм. 3. Притереть поверхность опорного кольца под вал коленчатый, выдерживая шероховатостьRa0,5 мкм. 4. Развернуть отверстие под вал коленчатый окончательно, выдерживая шероховатость Ra0,25 мкм. Установ Б 5. Развернуть отверстие под поршень предварительно, выдерживая шероховатость Ra0,8 мкм. 6. Развернуть отверстие под поршень предварительно, выдерживая шероховатость Ra0,63 мкм. 7. Развернуть отверстие под поршень окончательно, выдерживая шероховатость Ra0,25 мкм. |
Nagel 2 (-) |
1. Алмазная развертка черновая DAL 15/181 2. Алмазная развертка получистовая DAL 15/76 3. Притирочная головка 88412002 4. Алмазная развертка чистовая DAL 15/20 5. Алмазная развертка черновая DAL 22,5/181 6. Алмазная развертка получистовая DAL 22,5/76 7. Алмазная развертка чистовая DAL 22,5/20 (+) |
1. Алмазный брусок D 181/1/2016/100 2. Алмазный брусок D 76/1/2016/75 3. Брусок алмазный 16х4х4 D20 4. Алмазный брусок D 20/1/2016/50 5. Алмазный брусок D 181/1/2016/100 6. Алмазный брусок D 76/1/2016/75 7. Алмазный брусок D 20/1/2016/50 (+) |
||
|
0020 |
Контроль (+) |
Стол контрольный(+) |
— |
— |
— |
|
Достоинство базового технологического процесса:
1) Применение специальных приспособлений для контроля качества обработки, что позволяет увеличить точность и скорость измерений.
2) Применение алмазных разверток позволяет получить высокую точность и необходимую шероховатость обрабатываемых поверхностей.
Недостатки базового технологического процесса:
1) Применение агрегатного станка, в условиях среднесерийного производства нецелесообразно из за большого времени переналадки.
2) Использование хонинговального станка Nagel 2, в условиях среднесерийного производства нецелесообразно из за его большой мощности 35 кВт. и больших габаритных размеров.
3) Использование большого числа специальных приспособлений увеличивает себестоимость готовой детали.
Мероприятия по улучшению базового технологического процесса
1) Применение обрабатывающих центров вместо агрегатного станка.
2) Замена хонинговального станка Nagel 2 на SV-2010с мощностью 7,5кВт. и габаритными размерами 2175х 2230х 2900 мм.
1.6 Выбор метода получения заготовки и разработка ее конструкции
На выбор способа получения заготовки оказывают влияние: материал детали, ее назначение и технические требования на изготовление: объем и серийность выпуска, форма поверхностей и размеры детали.
Основные требования, предъявляемые к методу получения заготовки — наибольшее приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали.
Заготовкой для получения детали в базовом варианте является отливка, изготавливаемая литьём в кокиль. Точность отливки 9-0-0-12 по ГОСТ26645-85.
Для того что бы выбрать более выгодный метод получения заготовки рассчитаем стоимость заготовки и коэффициент использования материала
Определим стоимость заготовки, получаемой литьём в кокиль [1].
(1.1)
где S i =1,2 Дол. США.;
- базовая стоимость 1 кг заготовок в кокиль;
k т , kс , kв , kм , kп — коэффициенты, зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок;
- Q — масса заготовки, кг;
- q — масса готовой детали, кг;
S отх — стоимость 1 кг отходов, Дол. США.
k т =1,0 — коэффициент зависящий от класса точности.
k м =1,06 — так как заготовка из чугуна СЧ20.
k с =1,0 — заготовка 4-й группы сложности.
k в =1,0 — при массе отливки Q1 =1…3 кг из чугуна СЧ20.
k п =1,0 — 3-я группа серийности.
Рассчитаем коэффициент использования материала КИМ:
Другой вариант получения отливки литьё в песчано-глинистые формы. метод литья универсальный, возможно изготовление отливки любой массы и конфигурации, не требует дорогостоящий оснастки.
Форму отливки выбираем приближенной к конфигурации корпуса. Отливка соответствует 4 группе сложности.
Таблица 1.4 — Параметры точности отливки в ПГФ по ГОСТ 26645-85.
|
№ п/п |
Параметры точности отливки |
Класс, степень, ряд. |
|
|
1 |
Класс размерной точности отливки |
9 |
|
|
2 |
Степень коробления отливки |
4 |
|
|
3 |
Степень точности поверхностей отливки |
9 |
|
|
4 |
Шероховатость поверхности отливки, Ra |
12,5 |
|
|
5 |
Класс точности массы отливки |
8 |
|
|
6 |
Ряд припусков на обработку отливки |
4 |
|
Степень точности отливки в кокиль 9-4-9-8;
- Таблица 1.5 — Припуски и допуски на механическую обработку заготовки по ГОСТ 26645-85
|
Размер обрабатываемой поверхности, мм |
22,7 |
12 |
27 |
32 |
43 |
15 |
22,5 |
|
|
1. Допуски размеров отливки |
1,6 |
1,4 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,4 |
1,6 |
|
|
2. Допуски форм и расположения отливки |
0,32 |
|||||||
|
3. Допуски масс отливки, % |
12,0 |
|||||||
|
4. Общий допуск элементов отливки |
1,6 |
1,4 |
1,8 |
1,9 |
1,9 |
1,6 |
1,6 |
|
|
5. Вид окончательной операции |
Черновая |
Черновая |
Черновая |
Чистовая |
Чистовая |
Чистовая |
Чистовая |
|
|
6. Общий припуск на сторону элементов отливки |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
3,3 |
3,3 |
2,4 |
2,4 |
|
Рисунок 1.2 — Снимок экрана компьютерного редактора КОМПАС 3D.
Определим стоимость заготовки, получаемой литьём в песчано-глинистые формы:
- базовая стоимость 1 кг заготовок в ПГФ;
- Q=1,25 — масса заготовки, кг;
k т =1,02 — коэффициент зависящий от класса точности.
k м =1,04 — так как заготовка из чугуна СЧ20.
k с =1,2 — заготовка 4-й группы сложности.
k в =1,0 — при массе отливки Q1 =1…3 кг из чугуна СЧ20.
k п =1,0 — 3-я группа серийности.
Рассчитаем коэффициент использования материала КИМ:
- Сравнивая два вышеприведенных варианта получения заготовки (литьё в песчаные формы и литьё в кокиль) по стоимости и коэффициенту использования материал (Sзаг1<Sзаг2, КИМ1>КИМ2) можно сделать вывод, что, более выгодным методом получения заготовки является литьё в кокиль.
1.7 Выбор и обоснование методов обработки поверхностей детали
В этом разделе произведём выбор и обоснование методов обработки всех поверхностей детали на основании технических требований чертежа детали, формы поверхностей, качества заготовки, типа производства. Назначая методы обработки, мы стремимся к тому, чтобы одним и тем же методом обработать возможно большее количество поверхностей заготовки.
При выборе метода обработки необходимо пользоваться приведенными справочными таблицами экономической точности обработки [4], в которых содержаться сведения о технологических возможностях различных методов обработки.
Выберем методы обработки сквозного отверстия мм (IT4, Ra0,25).
Отверстие в отливки, изначально не получено, поэтому оно формируется на стадии черновой обработки. Для метода черновой обработки принимаем сверление с вращающимся инструментом, так как сверление данного отверстия с вращающейся заготовкой не целесообразно из-за конструкции детали. В качестве получистового метода обработки будем использовать зенкерование, так как зенкерование может производиться на том же оборудовании что и сверление за один установ.
В качестве следующего метода обработки будем использовать два чистовых и одно тонкое развертывание.
Окончательным методом обработки будем использовать хонингование, так как оно позволит обеспечить требуемую точность размера.
Таблица 1.5 — Выбор метода обработки для отверстия мм
|
№ |
Операция обработки |
Достижимый квалитет точности |
Достижимый допуск, мкм |
Расчетное уточнение K yj |
|
|
1 |
Сверление |
12 |
180 |
— |
|
|
2 |
Черновое зенкерование |
10 |
70 |
1,6 2 |
|
|
3 |
Чистовое зенкерование |
8 |
27 |
1,6 2 |
|
|
4 |
Черновое развертывание |
6 |
11 |
1,6 2 |
|
|
5 |
Чистовое развертывание |
5 |
8 |
1,6 1 |
|
|
6 |
Хонингование |
4 |
6 |
1,6 1 |
|
Требуемая величина уточнения:
(1,11)
где — допуск формы или расположения поверхностей после сверления, т.к. в заготовке отверстие отсутствует
- допуск размера формы или расположения поверхностей детали;
- коэффициент запаса точности (1,2…1,5).
Общая расчетная величина уточнения:
(1,12)
где — коэффициент уточнения на i-ом переходе;
- количество переходов.
Следовательно, назначенный маршрут обработки обеспечит заданную точность.
Выберем методы обработки сквозного отверстия мм (IT4, Ra0,25).
Отверстие в отливки, изначально не получено, поэтому оно формируется на стадии черновой обработки. Для метода черновой обработки принимаем сверление с вращающимся инструментом, так как сверление данного отверстия с вращающейся заготовкой не целесообразно из-за конструкции детали.
В качестве получистового метода обработки будем использовать зенкерование, так как зенкерование может производиться на том же оборудовании что и сверление за один установ.
В качестве следующего метода обработки будем использовать два чистовых и одно тонкое развертывание.
Окончательным методом обработки будем использовать хонингование, так как оно позволит обеспечить требуемую точность размера.
Таблица 1.6 — Выбор метода обработки для отверстия мм
|
№ |
Операция обработки |
Достижимый квалитет точности |
Достижимый допуск, мкм |
Расчетное уточнение K yj |
|
|
1 |
Сверление |
12 |
210 |
— |
|
|
2 |
Черновое зенкерование |
10 |
84 |
1,6 2 |
|
|
3 |
Чистовое зенкерование |
8 |
33 |
1,6 2 |
|
|
4 |
Черновое развертывание |
6 |
13 |
1,6 2 |
|
|
5 |
Чистовое развертывание |
5 |
9 |
1,6 1 |
|
|
6 |
Хонингование |
4 |
8 |
1,6 1 |
|
Требуемая величина уточнения:
Общая расчетная величина уточнения:
Следовательно, назначенный маршрут обработки обеспечит заданную точность.
Таблица 1.6 — Выбор методов обработки
|
№ |
Поверхность |
Точность |
Шероховатость |
Методы обработки |
|
|
1. |
Отверстие мм |
4 |
Ra 0,25 |
Сверление Черновое зенкерование Чистовое зенкерование Черновое развертывание Чистовое развертывание Хонингование |
|
|
2. |
Отверстие мм |
4 |
Ra 0,25 |
Сверление Черновое зенкерование Чистовое зенкерование Черновое развертывание Чистовое развертывание Хонингование |
|
|
3. |
R30,3±0,3 мм |
10 |
Ra 6,3 |
Фрезерование |
|
|
4. |
10 |
Ra 6,3 |
Черновое точение |
||
|
5. |
10 |
Ra 6,3 |
Черновое точение |
||
|
6. |
Торец |
10 |
Ra 6,3 |
Фрезерование |
|
|
7. |
Торец |
10 |
Ra 6,3 |
Фрезерование |
|
|
8. |
Боковая поверхность |
9 |
Ra 2,5 |
Фрезерование Чистовое фрезерование |
|
|
9. |
Торец упорного кольца м |
7 |
Ra 0,5 |
Фрезерование Чистовое фрезерование Шлифование |
|
|
110. |
Резьба м |
9 |
Ra 3,2 |
Сверление Нарезание резьбы |
|
|
111. |
Резьба м |
9 |
Ra 3,2 |
Сверление Нарезание резьбы |
|
|
112. |
Отверстие мм |
10 |
Ra6.3 |
Растачивание |
|
|
13. |
Резьба м |
9 |
Ra 3,2 |
Сверление Нарезание резьбы |
|
|
14. |
Отверстие мм |
10 |
Ra 6,3 |
Черновое растачивание |
|
1.9 Выбор и обоснование технологического маршрута обработки детали
На черновой стадии обработки на первых переходах будут фрезероваться боковая поверхность корпуса (получистовое и чистовое фрезерование) и паз, а так же обработка отверстия под поршень (Сверление, черновое зенкерование, чистовое зенкерование, черновое развертывание, чистовое развертывание) и крепежные отверстия (сверление, нарезание резьбы).
Это позволит подготовить базы для последующей обработки отверстия под вал коленчатый и торцовых поверхностей корпуса, глушительных отверстий. Потом фрезеруем торцовые поверхности корпуса, обрабатываем отверстие под вал коленчатый (Сверление, черновое зенкерование, чистовое зенкерование, черновое развертывание, чистовое развертывание), крепежные отверстия (сверление, нарезание резьбы), глушительные отверстия (фрезеруем отверстие с фоской) обрабатываем резьбовое отверстие. На чистовой стадии улучшаем качество поверхностей. Обрабатываем хонингованием отверстия под вал коленчатый, отверстия под поршень. Шлифуем торец опорного кольца
На основании вышеперечисленных особенностей можно составить последовательность переходов механической обработки:
1. Фрезеруем боковую поверхность корпуса.
2. Фрезеруем боковую поверхность корпуса на чисто.
3. Фрезеруем паз.
4. Сверлим отверстие.
5. Зенкеруем на черно отверстие.
6. Зенкеруем на чисто отверстие.
7. Развертываем на черно отверстие.
8. Развертываем на чисто отверстие.
9. Сверлим 4 отверстия
10. Нарезаем 4 резьбы М5-H6.
11. Фрезеруем торцы ноже корпуса.
12. Сверлим 2 отверстия . одновременно обтачиваем наружную цилиндрическую поверхность.
13. Нарезаем резьбу М6-H6.
14. Сверлим отверстие , одновременно обтачиваем наружную цилиндрическую поверхность.
15. Зенкеруем на черно отверстие.
16. Зенкеруем на чисто отверстие.
17. Обрабатываем фаску.
18. Фрезеруем на черно упорный торец.
19. Фрезеруем на чисто упорный торец.
20. Фрезеровать выемку R30±0,3 мм.
21. Обрабатываем фаску.
22. Развертываем на черно отверстие.
23. Развертываем на чисто отверстие.
24. Растачиваем 2 отверстия .
25. Растачивая ступень
26. Сверлим 2 отверстия .
27. Обрабатываем фаску.
28. Нарезаем резьбу М5-H6.
29. Хонинговать отверстие .
30. Хонинговать отверстие
31. Шлифовать упорный торец.
Объединяем переходы в операции и выбираем оборудование:
1. Операция 005 — сверлильно-фрезерно-расточная (переходы 1-28)
Данные переходы можно объединить в одну операцию, так как формирование данных поверхностей можно произвести на одинаковом оборудовании, при одинаковой схеме базирования и закреплении детали в одном приспособлении, что не затрудняет доступ инструмента для обработки намеченных поверхностей. На данной операции нам понадобится 22 инструмента. Для выполнения данный операции выбираем многоцелевой станок MIKRON HSM 200U LP. Станок имеет мощность главного привода 8,5кВт. Габариты станка — 4000х2200х2650 мм. Наибольшие размеры обрабатываемых поверхностей 160х160х200 мм. Емкость инструментального магазина 30 шт.
Остальные переходы являются чистовыми
2. Операция 010 — Хонинговальная (переход 29)
Включает один переход — хонингование отверстия . Так как данная операция выполняется на хонинговальном, то данный переход выносится в отдельную операцию. Для выполнения данный операции выбираем хонинговальный станок SV-2010. Станок имеет мощность главного привода 7,5кВт. Габариты станка -2175x2230x2900 мм. Диаметры обработки: 3-65 мм. Длина обработки: 250 мм. Размер стола 175х175х150 мм.
3. Операция 015 — Хонинговальная (переход 30)
Включает один переход — хонингование отверстия Так как данная операция выполняется на хонинговальном станке, то данный переход выносится в отдельную операцию. Для выполнения данный операции выбираем хонинговальный станок SV-2010. Станок имеет мощность главного привода 7,5кВт. Габариты станка -2175x2230x2900 мм. Диаметры обработки: 3-65 мм. Длина обработки: 250 мм. Размер стола 175х175х150 мм.
4. Операция 020 — Шлифовальная (переход 31).
Включает один переход — шлифовальние торца упорного кольца. Так как данная операция выполняется на плоскошлифовальном станке, то данный переход выносится в отдельную операцию. Для выполнения данный операции выбираем плоскошлифовальный станок Proma PBP-170. Станок имеет мощность главного привода 1,6кВт. Габариты станка — 1000х700х830 мм. Размер стола 152х304х210 мм. Размер шлифовального круга 180х13х31,75 мм.
5. Операция 025 — промывка.
6. Операция 030 — контроль.
1.10 Разработка технологических операций
На этом этапе окончательно определяется состав и порядок выполнения переходов в пределах каждой технологической операции, производится выбор моделей оборудования, станочных приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструмента.
Подробно разработаем выбор структуры технологической операции: операция 005 — сверлильно-фрезерно-расточная.
Учитывая серийный тип производства, принимаем структуру операции: по числу одновременно обрабатываемых заготовок — одноместная; по числу применяемых инструментов — много инструментальная; по порядку выполнения технологических переходов — последовательная.
Операция будет состоять из одного установа, так как при выбранном способе базирования можно обработать все поверхности корпуса. Операция включает в себя 3 позиции и 26 переходов:
Позиция 1:
Фрезерование боковой поверхности корпуса, Чистовое фрезерование боковой поверхности корпуса, фрезерование паза, сверление отверстия, черновое зенкерование отверстия, чистовое зенкерование отверстия, черновое развертывание отверстия, чистовое развертывание отверстия, сверление (4 отверстия ), нарезание резьбы (4 отверстий М5-H6).
Позиция 2
Фрезеровать торцы ступиц, сверлить 2 отверстия . одновременно обтачиваем наружную цилиндрическую поверхность ступиц, нарезать две резьбы М6-H6, сверлить отверстие . одновременно обтачиваем наружную цилиндрическую поверхность, обрабатываем фаску.
Позиция 3
Фрезеровать торец опорного кольца, фрезеровать на чисто торец опорного кольца, обработать фаску, фрезеровать выемку R30±0,3 мм, зенкеровать на черно отверстие, зенкеруем на чисто отверстие, развертывать на черно отверстие, развертывать на чисто отверстие, растачиваем 2 отверстия растачивая ступень мм, сверлить 2 отверстия . одновременно подрезаем фаску, обработать фаску, нарезать резьбу М5-H6.
Выбор режущего инструмента.
В качестве инструмента для получистового фрезерования боковой поверхности корпуса, будем использовать торцевую фрезу. Предпочтение отдаем фрезам с МНП, так как это позволит менять режущие пластины, используя одну и ту же державку. Форму пластин фрезы применяем пятигранную так как её можно использовать 5 раз. Материал режущей пластины принимаем твердый сплав, так как износостойкость твердых сплавов больше чем быстрорежущих сталей, а также твердые сплавы работают при более больших скоростях резания, чем быстрорежущие. Применяем фрезу с пластинами из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций получистового фрезерования. Учитывая вышесказанное, применяем фрезу 2214-0355 ГОСТ 26595-85 с пластиной PNMA-220408 ГОСТ 19048-80.
В качестве инструмента для чистового фрезерования боковой поверхности корпуса, будем использовать торцевую фрезу с пластиной из твердого сплава марки ВК4. По форме режущей пластины, державке и материалу, чистовая фреза будет схожа с черновой. Различие будет лишь в точности изготовления фрезы, так как при чистовой обработке нужно обеспечить малые допуски на размер. Учитывая это, принимаем фрезу 2214-0355 ГОСТ 26595-85 с пластиной PNMA-220408 ГОСТ 19048-80.
Для фрезерования паза будем использовать концевую фрезу 2220-0182 ГОСТ 17025-71. В качестве материала можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, изготовление цельных фрез очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую фрезу из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве спирального сверла будем использовать сверло 2301-0023 ГОСТ 10903-77. В качестве материала для сверла можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных сверл очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевое спиральное сверло из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве чернового зенкера будем использовать зенкер 2320-2564. ГОСТ 12489-71. В качестве материала для зенкера можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных зенкеров очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевый зенкер из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве чистового зенкера будем использовать зенкер 2320-5694. ГОСТ 12489-71. В качестве материала для зенкера можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных зенкеров очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевый зенкер из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве черновой развертки будем использовать развертку 2363-3298 ГОСТ 1672-80. В качестве материала для развертки можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных разверток очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую развертку из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве чистовой развертки будем использовать развертку 2363-3402 ГОСТ 1672-80. В качестве материала для развертки можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных разверток очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую развертку из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве спирального сверла будем использовать сверло 2300-6551. ГОСТ 10902-77. В качестве материала для сверла можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевое спиральное сверло из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве метчика будем использовать метчик 2621-2461 Н6 ГОСТ 3266-81. В качестве материала для метчика можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевый метчик из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве инструмента для чернового фрезерования торцев ступиц, будем использовать торцевую фрезу. Предпочтение отдаем фрезам с МНП, так как это позволит менять режущие пластины, используя одну и ту же державку. Форму пластин фрезы применяем пятигранную так как её можно использовать 5 раз. Материал режущей пластины принимаем твердый сплав, так как износостойкость твердых сплавов больше чем быстрорежущих сталей, а также твердые сплавы работают при более больших скоростях резания, чем быстрорежущие. Применяем резец с пластиной из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций чернового фрезерования. Учитывая вышесказанное, применяем фрезу 2214-0355 ГОСТ 26595-85 с пластиной PNMA-220408 ГОСТ 19048-80.
Для сверления отверстия и одновременного обтачивания наружной поверхности ступицы будем использовать специальный инструмент. Состоящий из спирального сверла 2301-3552. ГОСТ 10903-77 и токарного резца. В качестве материала для сверла можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевое сверло из быстрорежущей стали Р6М5. Применяем резец с трехгранной пластиной из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций чернового и получистового точения по корке при неравномерном сечении среза и непрерывном резании, получистовом и чистовом точении, точном точении. Учитывая вышесказанное, применяем резец с пластиной TNMM-220408 ГОСТ 19048-80.
В качестве метчика будем использовать метчик 2621-2489 Н6 ГОСТ 3266-81. В качестве материала для метчика можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевый метчик из быстрорежущей стали Р6М5.
Для сверления отверстия и одновременного обтачивания наружной поверхности ступицы будем использовать специальный инструмент. Состоящий из спирального сверла 2301-3607. ГОСТ 10903-77 и токарного резца. В качестве материала для сверла можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевое сверло из быстрорежущей стали Р6М5. Применяем резец с трехгранной пластиной из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций чернового и получистового точения по корке при неравномерном сечении среза и непрерывном резании, получистовом и чистовом точении, точном точении. Учитывая вышесказанное, применяем резец с пластиной TNMM-220408 ГОСТ 19048-80.
В качестве инструмента для чернового фрезерования торца опорного кольца, будем использовать торцевую фрезу. Предпочтение отдаем фрезам с МНП, так как это позволит менять режущие пластины, используя одну и ту же державку. Форму пластин фрезы применяем пятигранную так как её можно использовать 5 раз. Материал режущей пластины принимаем твердый сплав, так как износостойкость твердых сплавов больше чем быстрорежущих сталей, а также твердые сплавы работают при более больших скоростях резания, чем быстрорежущие. Применяем резец с пластиной из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций чернового фрезерования. Учитывая вышесказанное, применяем фрезу 2214-0355 ГОСТ 26595-85 с пластиной PNMA-220408 ГОСТ 19048-80.
В качестве инструмента для чистового фрезерования торца опорного кольца, будем использовать торцевую фрезу с пластиной из твердого сплава марки ВК4. По форме режущей пластины, державке и материалу, чистовая фреза будет схожа с черновой. Различие будет лишь в точности изготовления фрезы, так как при чистовой обработке нужно обеспечить малые допуски на размер. Учитывая это, принимаем фрезу 2214-0355 ГОСТ 26595-85 с пластиной PNMA-220408 ГОСТ 19048-80.
Для фрезерования выемки R30±0,3 мм. будем использовать специальную концевую фрезу D=30 мм. В качестве материала можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, изготовление цельных фрез очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую фрезу из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве зенковковки будем использовать зенковку 2353-0135 ГОСТ 14953-80. В качестве материала для зенковки можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую зенковку из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве чернового зенкера будем использовать зенкер 2320-2584. ГОСТ 12489-71. В качестве материала для зенкера можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевый зенкер из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве чистового зенкера будем использовать зенкер 2320-2585. ГОСТ 12489-71. В качестве материала для зенкера можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевый зенкер из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве черновой развертки будем использовать специальную развертку D=22,45 мм. В качестве материала для развертки можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую развертку из быстрорежущей стали Р6М5.
В качестве чистовой развертки будем использовать специальную развертку d=22,5 мм. В качестве материала для развертки можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую развертку из быстрорежущей стали Р6М5.
Для растачивании глухого отверстия применяем специальный расточной резец с трехгранной пластиной из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций чернового и получистового точения по корке при неравномерном сечении среза и непрерывном резании, получистовом и чистовом точении, точном точении. Учитывая вышесказанное, применяем резец с пластиной TNMM-220408 ГОСТ 19048-80.
Для растачивании ступени применяем расточной резец с трехгранной пластиной из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций чернового и получистового точения по корке при неравномерном сечении среза и непрерывном резании, получистовом и чистовом точении, точном точении. Учитывая вышесказанное, применяем резец с пластиной TNMM-220408 ГОСТ 19048-80.
Для сверления отверстия и одновременного подрезания фаски будем использовать специальный инструмент. Состоящий из спирального сверла 2301-3552 ГОСТ 10903-77 и токарного резца. В качестве материала для сверла можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую развертку из быстрорежущей стали Р6М5. Применяем резец с трехгранной пластиной из твердого сплава марки ВК6. Пластины из сплава ВК6 применяются для операций чернового и получистового точения по корке при неравномерном сечении среза и непрерывном резании, получистовом и чистовом точении, точном точении. Учитывая вышесказанное, применяем резец с пластиной TNMM-220408 ГОСТ 19048-80
