Выбор и обоснование технологических баз

2.3 Выбор и обоснование технологических баз

Базами называются поверхности заготовки, за которые ее зажимают. В процессе производства режущего инструмента различают черновые и чистовые базы. В данном курсовом проекте при изготовлении фрезы торцовой насадной черновой базой является наружная поверхность. При дальнейшей обработке поковку штампованную зажимают в трех кулачковом патроне для обработке торца, отверстия и выточки в отверстии, и здесь чистовой базой является обработанная наружная поверхность.

Отверстие в корпусе фрезы торцовой насадной служит посадочным местом для отправки в процессе фрезерования и, следовательно, является базой.

Таким образом, черновыми называются базы, применяемые при обработке заготовок на первых операциях; черновые базирующие поверхности предварительно не обрабатывают. Чистовыми называют базы, применяемые при всей последующей обработке; поверхности, применяемые за чистовые базы, предварительно обрабатывают.

Чистовые базы разделяют на основные и технологические. Основными базами называют такие поверхности, которые ориентируют изделие – режущий инструмент в процессе его работы на станке. У торцевой насадной фрезы чистовая база – отверстие, но оно одновременно служит и основной базой, т. к. в процессе работы фреза насаживается на рабочую оправку. Технологическими базами называют такие базы, которые ориентируют заготовку только в процессе ее обработки. Наружная поверхность у фрезы торцовой насадной может служить технологической базой.

2.4 Разработка технологического маршрута изготовления детали с выбором оборудования и технологической оснастки

005 Отрезная.

Б. Абразивно-отрезной автомат МФ-332

Т. Призма ГОСТ 12194–66, центра ГОСТ 8742–75

О. Отрезать заготовку в размере 1

Т. Круг шлифовальный 0400х3х25. 16А50НСТ 23К1А.

ГОСТ 2424–75; ШЦ-1 ГОСТ 166–80

010 Ковочная.

Б. Ковочный молот модели М-132

О. Ковать заготовку в размер 1,2,3

015 Термическая

Б. Печь для отжига

О. Отжечь заготовку.

020 Очистная

Б. Галтовочный барабан

О. Очистить заготовку

025 Токарная

Б. Токарно-винторезный станок 16К20

Т. патрон трехкулачковый самоцентрирующий ГОСТ 2675–80; Оправка 3. 1107–81

О. Подрезать торец в размер 1

Т. Резец токарный подрезной 16х25х140 Т15К6 ГОСТ 178–83; ШЦ-I ГОСТ 166–83.

030 Токарная программная

Б Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Т1

О. Патрон трехкулачковый самоцентрирующий ГОСТ 2675–80

035 Фрезерная

Б. 6Т82Г

Т. Тиски призматические

О. Фрезеровать паз в размере 1, 2, 3

Т. Фреза дисковая трехсторонняя ГОСТ 3755–78;

ЩЦ-I ГОСТ 166–83

040 Токарная

Б. Токарно-винторезный станок 16К20

Т. Оправка центровая 3. 1107–81; Центр упорный

1.         обточить начерно в размер 1

2.         обточить начисто в размер 2

Т. Резец токарный проходной прямой 16х25х140; Т15 К6; ГОСТ 18879–73

045 Фрезерная

Б. 6Т12

050 Фрезерная

Б. 6Т12

Т. Оправка 3.1107–81; Поводковый патрон

О. Фрезеровать стружечные канавки на торцы в размер 1, 2, 3

Т. Фреза двухугловая Р6М5 по ТУ 2–035–526–76; Угломер ГОСТ 5378–88

055 Термическая

Б. Печи; ванны.

О. Закалить и отпустить.

060 Шлифовальная

Б. Внутришлифовальный станок 3К228В

065 Заточная

Б. Универсально-заточной станок 3М642

Т. Центр вращающийся ГОСТ 8742–75

О. Заточить зубья на торце по средней поверхности в размер 1

Т. Шлифовальный круг ЧК 125х20 ЧК34А16НМ29К1А ГОСТ 2424–75

070 Заточная

Б. Универсально-заточной станок 3М642.

Т. Центр Вращающийся ГОСТ 8742–75

О. Заточить по передней поверхности на цилиндре в размер 1

Т. шлифовальный круг ЧК 34А16 НМ 29К1А ГОСТ 2424–75

075 Заточная

Б. Универсально-заточной станок 3М642

Т. центр вращающийся ГОСТ 8742–75

О. Заточить зубья по цилиндру по задней поверхности в размер 1

Т. шлифовальный круг ЧК 34А16 НМ29К1А ГОСТ 2424–75

080 Заточная

Б. Универсально-заточной станок 3М642

Т. Центр вращающийся ГОСТ 8742–75

О. Заточить зубья на торце по задней поверхности в размер 1

Т. Шлифовальный круг ЧК 34А16 НМ29К1А ГОСТ 2424–75

085 Шлифовальная

Б. Плоскошлифовальный станок 3П722

Т. Центр вращающийся ГОСТ 8742–75; поводок ГОСТ 3.1107–81

О. Довести ленточку в размер 1

Т. Шлифовальный круг ЧК34А16 НМ29К1А ГОСТ 2424–73

090 Шлифовальная

Б. Плоскошлифовальный станок 3П722

Т. Поводковый патрон ГОСТ 3.1107–81; оправка ГОСТ 3.1107–81

О. Довести ленточку на зубе на торце в размер 1

Т. Шлифовальный круг ПП 600х25х205 33А8 НСМ 26К1А ГОСТ 2424–83

095 Маркировочная

100 Контрольная

2.5 Расчет припусков и межоперационных размеров

2Z_общ.=2Z₈+2Z₁₇;

2Z₈=2Z_общ+2Z_см+2Z_кр;

2Z_общ=2Z_общ+2Z_см+2Z_кр+2Z₁₇;

2Z_{чист.точ}.=30%*2Z_точ=30%*2Z₈;

2Z_общ.=2*(0,8+0,3)=2,2 мм [1, С. 7, m. 3]

2Z_см=2*0,55=1,1 мм [1, С. 31, m 29]

2Z_кр.=2*40*0,5\1000=0,04 мм

2Z₈=2,2+1,1+0,04=3,34 мм

2Z_{чист.точ}.=30%*2Z_общ.8

2Z_чист.=0,3*3,34=1,002 мм

2Z_черн=3,34–1,002=2,338 мм

2Z_общ=2Z₈+2Z₁₇;

2Z₁₇=0,9–0,5=0,4 [1, m. 9, С. 8]

Припуски на линейные размеры общей длины инструмента.

2Z_общ.=3^+0,002[1, С. 19, m. 15]

2Z_шлиф.=0,2 [1, C.28, m. 27]

2Z_{чист.точн.}=1

2Z_{черн.точн}=1,8

Припуск на заточку фрез

Z₁₃=0,4÷0,6~0,5 мм [1, C.26, m. 29]

№ оп.	Наименование операции	2Z	h	Ra
17	Круглошлифовальная Доводка	0,4	8	0,63
8a	Чистовое обтачивание по наружн. пов-ти	1,0	12	6,3
8б	Черновое обтачивание по наружн. Пов-ти	2,3	14	12,5

Расчет операционных размеров на наружный диаметр рабочей части

1.         A₁₇=63_-0,046; h8; √ Ra 0,63

2.         A_{8a min чист}= A₁₇+2Z₁₇=63+0,4=63,4 мм

A_{8a max чист} =A_{8 min чист}+Tdh12=63,4+0,3=63,7 мм

A_{8a чист}=ø63,7_-0,3; h12; √ Ra 6,3

3.         A_{б min черн}= A_{8a чист max}+2Z_чист=63,7+1,002=64,702 мм

A_{б max черн}= A_{8a чист min}+Tdh14=64,702+0,74=65,442 мм

A_{8 черн}= ø65,442_-0,74; h14; √ Ra 12,5

Определяем наружный диаметр заготовки для рабочей части фрезы.

А_{заг. min}= A_{8 черн.} +2Z_8черн=65,442+2,338=67,78 мм

А_{заг. max}= А_{заг. min}+2Z_8черн+Td_заг=67,78+1,0=68,78 мм

Д_и.з=70^+0,3_-1,0(по ГОСТ 7505–83)

Расчет фактических припусков на черновую токарную обработку.

2Z_max= А_{заг. max} – А_{8 черн min}=70,3–64,702=5,59 мм

2Z_min= А_{заг. min} – А_{8 черн max}=69–65,442=3,558 мм

Расчет массы заготовки

1.         L_и.з=L+5 мм=40+5=45 мм

2.         Определяем массу круглой поковки

М_п=3,14 (70+1,3/2)²/4

3.         Диаметр прутка, от которого будет отрезана заготовка для получения поковки

L_п/Д_п=45/70=0,6=>Д_и.з=(40÷45)·³√М_п=43∙³√1,519=49,4; Д_и.з=ø 50^+0,2_-0,9

4.         определяем нормативную массу прутка длиной 100 мм

М_нор.=

5.         Длина исходной заготовки для ковки

L_и.з=

Проверка: L_и.з/Д_и.з=93,5/50=1,87<2,5

6.         рассчитываем массу исходной заготовки для прутка.

Расчет массы детали

m_a.=V_a·ρ·10^-9 (кг)

V_д= V₁ – V₂ – V₃ – V₄ – V₅

;

;

;

С=(63 – 27) / 2 = 18;

V₅=S_Δ·l_кан=0,5·a·h· l_кан=0,5·9·10·40=1800м³

V_а=124. 626,6–18. 312,48–3. 124,8–12. 589,89–1800=88. 799,49м³

m_a.=V_a·ρ·10^-9 =88. 799,49·8100· 10^-9=0,719 кг.

7.         Определяем КИМ

2.6 Расчет (назначение) режимов резания на 5 разнохарактерных операциях

025 Токарная программная.

1-й переход-рассверливание отверстия

Станок 16К20Т

Сверло спиральное Ø22 мм

По карте 1 определяем необходимые стадии обработки. Для Ø27 мм, соотв. 7 классу заготовки необходимо вести обработку: чистовая стадия 13…12 кв. [п. 5]

1.         Определяем глубину резания

T=2 мм

2.         Назначаем подачу

S_om=0,95; V_m=17,3; P_m=3430; N_m=1,77 [К. 47, Л.1, С 130]

Поправочный коэффициент на подачу К_SM=0,85 [1, К. 53, Л.1, С 143]

S₀=0,95·0,85=0,8 мм/об.

Скорость корректируем по формуле.

V=V_m·K_Vm· K_V3· K_Vж · K_Vm· K_Vw· K_Vu· K_Vc

K_VM= 0,85; K_V3=1,0; K_Vж=1,0; K_Vт=1,0; K_Vw=1,0; K_Vu=1,0;

K_Vl=1,0.

V=17,3·0,85·1·1·1·1·1·1=14,7 м/мин

3.         Определяем частоту вращения

4.         Значение минимальной подачи

S_мин=S₀·n=0,8·208=166,4 мм/мин

Корректируем по паспорту станка п_д=180 мин^-1;

S_Мф=169 мм/мин; S_оф=0,8 мм/об

5.         Корректируем табличные значения мощности резания и осевой силы.

6.        

N=

K_NM=K_PM=0,85

7.         N_д=4кВт;η=0,81

 – условие выполняется

P=4035H, Что допустимого значения по стандарту.

8.         Основное время

9.        

L₁=5; L₂=5; L₃=5 [1, пр-ие 23, С. 329]

2-ой переход – подрезание торца.

1.         Определяем глубину резания

T=0,8 мм [1, к. 2, п. 4, с37]

2.         Назначаем подачу

S_от=0,22 мм/об [1, к. 6, л. 1, с. 46]

3.         Определяем период стойкости резца:

Т=45 мин [1, пр-ие 13, л. 2, с. 317]

Поправочные коэффициенты на подачу

К_Sm=1; К_Sy=0,8; К_Sr=1; К_Sk=0,8; К_S4k=1 [1, к. 8, л. 1, с. 48–49], тогда

S_от=0,22·0,8·0,8=0,14 мм/об

4.         Определяем скорость резания

V_m=327 м/мин [1, к. 22, с. 81]

Поправочные коэффициенты на скорость

K_Vc=1; K_V0=1; K_Vj=0,75; K_VM=1; K_Vφ=1; K_Vm=0,8; K_Vж=0,75

V_m=327·0,75·0,8·0,75·1·1·1·1=147,15 м/мин

5.         Определяем частоту вращения

Корректируем по паспорту станка16К20Т1 и принимаем n= 630 мин^-1

6.         Определяем действительную скорость резания

7.         Определяем мощность резания

N_рез=5,1 [КВт] [1, к. 21, л. 1, с. 73]

8.         Определяем мощность на шпинделе

N_шп=N_э·η=10·0,75=[кВт] – обработка возможна

9.         Определяем основное время

10.     

L_p=l+l₁+l₂;

l₁+l₂=2 мм [1, пр=ие 22, с. 328]

L_p=45+2=47 мм

3-ий переход-растачивание торцовой выточки.

Для растачивания выточки по 14 кв заготовки-11…9 кв. детали выбираем получистовую стадию обработки.

[1, к. 1, л. 2]

1.         Выбираем глубину резания

t=1 мм

2. Назначаем подачу

S_от=0,49 мм/об. [к. 4, л. 2, с. 41]

Поправочные коэффициенты на подачу

K_SИ1=0,8; K_Sp1=1,05; K_Sд=1; K_Sm=0,9; K_Sy=1,2; K_Sп=1; K_S4=1; K_Sj=0,75; K_St=0,8

S_от=0,49·0,8·1,05·1·1·0,9·1,2·1·1·1,75·0,8=0,26 мм/об

3. Определяем скорость резания

V=66 мм/об [1, к. 30, л. 2, с. 94]

Поправочные коэффициенты на скорость

K_VN=0,3; K_Vр=1,00; K_Vм=0,8; K_Vт=1,0; K_Vж=1,0; K_Vс=1,0; K_Vот=0,9;

V=66·0,3·1·0,8·1·1·1·0,9=14,2 мм/мин

4.         Определяем частоту вращения

Корректируем по паспорту станка и принимаем n_д=200 мин^-1

5.         Определяем действительную скорость резания.

6.         Определяем мощность

N=6,3 кВт

7.         Определяем основное время

L_p.x =l+l₁+l₂; l₁+l₂=5 мм

L_p.x =21+5=26 мм

4-ый переход – прорезать канавку

Для прорезания канавки по 15 кВ заготовки-11…9 кв детали-выбираем получистовую стадию обработки.

1.         Выбираем глубину резания

t=1,3 мм

2.         Назначаем подачу

S_от=0,49 мм/об [1, к. 4, л. 2, с. 41]

Поправочные коэффициенты на подачу

K_SH1=0,8; K_Sp1=1,05; K_Sд=1; K_Sh=1; K_Sм=0,9; K_Sy=1,2; K_Sn=1; K_Sφ=1; K_Sj=075; K_St=0,8.

S_от=0,49·0,8·1,05·1·1·0,9·1,2·1·1·0,75·0,8=0,26 мм/об

3.         Определяем скорость резания

V=54 мм/мин

Поправочные коэффициенты на скорость.

K_VИ=0,3; K_Vр=1; K_Vм=0,8; K_Vт=0,8; K_Vж=1; K_Vс=1; K_Vот=0,9

V=54·0,3·1·0,8·0,8·1·1·0,9=9 мм/мин

4. Определяем частоту вращения.

Корректируем по паспорту станка и принимаем п_д=71 мин^-1

5.         Определяем действительную скорость резания.

6.        

7.         Определяем мощность

N=6,3 кВт

8.         Определяем основное время.

L_p.х=l+l₁+l₂; l₁+l₂=1+5=6 мм.

L_p.х=18+6=24 мм

5-ый переход-развертывание отверстия.

Для развертывания отверстия по 10 кВ заготовки – 7…9кВ детали выбираем чистовую стадию обработки [1, к. 1, л. 2, стр. 122] Ø27Н7 (^+0,02)

1.         Определяем глубину резания.

T=0,06 мм

2.         Назначаем подачу.

S_от=0,97 мм/об [1, к. 53, л. 1, с. 143]

Поправочный коэффициент на подачу. К_SM=0,85.

S_оф=0,97·0,85·1·1·1·1·1·1=7,39 м/мин.

3. Определяем скорость резания.

V_T=8,7 [1, к. 49, л. 1, с. 134]

Поправочные коэффициенты на скорость резания

K_Vм=0,85; K_VЗ=1; K_Vж=1; K_Vт=1; K_Vw=1; K_Vn=1; K_Vl=1.

V=8,7·0,85·1·1·1·1·1·1=7,39 м/мин

4.         Определяем частоту вращения

 принимаем

5.         Определяем минутную подачу

S_мин= S₀ ·п=0,8·89=71,2 мм/мин

Корректируем по паспорту станка и принимаем S_Мф=63 мм/мин.

6.        

 – обработка возможна