Технологічний розділ

3. Технологічний розділ

3.1 Аналіз технологічності деталі

Мета забезпечення технологічності конструкції деталі – підвищення продуктивності праці та якості виробу при максимальному зниженні затрат часу та засобів на розробку, технологічну підготовку виробництва, виготовлення, експлуатацію та ремонт.

Даний "корпус" - коробчастого типу суцільний. В деталі є досить точні поверхні − 3 отвори Ǿ72Н7, що призначені для встановлення підшипників, а також: не співвісність отворів В відносно Б не більше 0,3 мм, не пересічення вісей отворів Б,В,Г не більше 0,3 мм.

Найбільш ефективним способом отримання заготовки даної конфігурації з сірого чавуна СЧ 20 є лиття, такі як лиття в пісчано-глиняні форми, лиття в металеві форми та ін.

Конструкція виливки достатньо проста і дозволяє забезпечити вийняття її з форми.

З точки зору механічної обробки слід відмітити такі моменти: чавуни мають добру оброблюваність, допускають обробку на високих швидкостях різання. Сили, що виникають при цьому невеликі. При обробці швидкість зношування інструмента низька, в процесі різання утворюється стружка, що легко видаляється. Найбільша стійкість досягається у інструментів з вольфрамових сплавів. Всі поверхні деталей доступні для обробки на верстатах і безпосереднього вимірювання. В деталі забезпечена технологічна ув'язка розмірів та величин шорсткості. В основному конструкція деталі і вимоги, які до неї ставляться дають можливість використання стандартного різального та вимірювального інструменту. У цілому деталь по якісним показникам технологічна.

3.2 Обґрунтування вибору виду та форми заготовки

Для раціонального вибору методу виготовлення заготовки для деталі "Корпус" необхідно порівняти декілька можливих методів її отримання.

Так як матеріал деталі – сірий чавун, тому найбільш раціонально виготовити заготовку методом литва. Відомі наступні способи литва: литво в пісчано-глиняні форми з ручним формуванням по дерев’яним моделям, литво в пісчано-глиняні форми з машинним формуванням по металічним моделям, литво в оболонкові форми, по моделям які виплавляються та в металічні форми. Три останні способи дозволяють отримати найбільш якісні відливки, ніж литво в пісчано-глиняні форми, але вони потребують більших витрат на виготовлення оснастки для литва та організацію дільниці і є більш складнішими. Тому для деталі "Корпус" найбільш підходять два перших способи литва. Литво в пісчано-глиняні форми з ручним формуванням по дерев'яним моделям застосовується в заводському варіанті виготовлення заготовки. Литво в пісчано-глиняні форми з машинним формуванням по металічним моделям дозволить зменшити припуск на обробку, так як точність розмірів відливки збільшиться, і, отже, зменшаться витрати на виготовлення заготовки, так як маса заготовки зменшиться.

Виходячи з цього вибираємо спосіб литва: в пісчано-глиняні форми з машинним формуванням по металічним моделям.

3.2.1 Вибір загальних припусків. Визначення розмірів виливки з допусками

Для отримання заготівки використовуємо в пісчано-глиняні форми з машинним формуванням по металічним моделям.

Клас точності розмірів – 9т

Ряди припусків – 3

Розраховані значення розмірів відливки зводимо у таблицю.

Таблиця 3

Номіналь-ний розмір	Квалі-тет	Клас точності розмірів відливки	Ряд припусків	Допуски розмірів відливки, мм	Загальний припуск, мм	Розмір відливки з відхиленням, мм
164 198 120 Ø72Н7 Ø88 Ø64 Ø40	14 14 14 7 14 14 14	9т	3	2,5 2,5 2,4 2,2 2,0 2 2	2 2 2 1,8 1,6 1,6 1,6	166±1,2 200±1,2 122± 1,2 68,4± 0,7 92± 0,8 60,8± 1,1 36,8± 0,5

3.3 Розробка технологічного маршруту обробки деталі "Корпус"

Технологічний процес обробки деталі "стійка крайня" представлено в табл. 4.

Таблиця 4

Номер операції	Найменування та зміст операції	Обладнання	Інструмент
005	Лиття
010	Вертикально-фрезерна. Встановити на столі верстата. Виміряти. Закріпити. Фрезерувати поверхню в розмір 80+1.5.	Вертикально-фрезерний верстат мод. 6М13	Торцева фреза ВК8
015	Свердлильна. Встановити на столі верстата. Виміряти. Закріпити. Свердлити 4 отв. Ø11на прохід витримуючи розміри: 106+1,0, 98±1,5,105±1.5,160±1,0, 203±0,1. Свердлити 2 отв.Ø10,5+0,36 Зенкерувати 2 отв. Ø10,5+0,36	Радіально-свердлильний верстат мод. 2Л53У	Свердло Ø11; Ø10,5 Зенкер
020	Розточна. Встановити. Закріпити Зенкерувати отв Ø40. Повернути пристосування на1800. Повторити перехід. Змінити інструмент Підрізати торець Ø88, витримавши розмір 31мм. Повернути пристосування на 1800. Повторити перехід. Повернути пристосування на 900. Підрізати торець Ø88, витримавши розмір 24±0,3. Змінити оправку. Розточити отвір Ø70 в розмір 24. Повернути пристрій на 900. Повторити перехід. Повернути пристрій на 1800. Повторити перехід Зенкерувати отвір Ø71,8 в розмір 24, витримавши R1,5. Повернути пристрій на 1800. Повторити перехід. Повернути пристрій на 900. Повторити перехід. Розвернути отвір Ø71,9 в розмір 24, витримавши R1,5. Повернути пристрій на 900. Повторити перехід. Провернути пристрій на 1800. Повторити перехід. Розвернути отвір Ø72 витримавши розмір 24 та R1,5. Повернути пристрій на 1800 повторити перехід. Повернути пристрій на 900. Повторити перехід. Розточити фаску 1х450. Повернути пристрій на 900 Повторити перехід три рази.	Горизонтально-розточний верстат мод. 2615	Зенкер Ø40, Ø71,8 Торцева фреза Ø100 Токарно розточний різець з кутом в плані φ=900 Розвертка Ø71,9; Ø72 Прохідний різець
025	Вертикально- свердлильна Свердлити отвір Ø14,3 на прохід. Цековати бобишку витримуючи розмір 2,2. Зенкувати фаску 1,6х450. Нарізати різь М16х1,5	Вертикально-свердлильний верстат мод 2Н.125	Свердло Ø14,3 Зенковка Мітчик
030	Радіально-свердлильна Свердлувати почергово два отвори Ø6,7, витримуючи розміри 100 і 80. Повернути деталь два рази, повторити перехід два рази	Радіально-сврлильний верстат мод 2Л53У	Свердло Ø6,7
035	Свердлильна Зенкувати почергово дві фаски 1х450 Повернути деталь два рази, повторити перехід два рази/. Нарізати різь М8 почергово вдвох отворах на прохід. Повернути деталь два рази, повторити перехід два рази	Вертикально-свердлильний верстат мод 2Н.125	Зенкер Мітчик

3.4 Розрахунок припусків на обробку отвору Ø72Н7^(+0,03)

Припуск – прошарок матеріалу, що знімається з поверхні заготовки з метою досягнення заданих властивостей оброблюваної поверхні деталі. Розрахунковим розміром припуску є мінімальний припуск на обробку, достатній для усунення на виконуваному переході похибок обробки, дефектів поверхневого прошарку, отриманих на попередньому переході, і компенсації похибок, які виникають на виконуваному переході. Для визначення припуску на механічну обробку в машинобудуванні використовують дослідно-статистичний табличний або розрахунково-аналітичний методи. Розрахункова-аналітичний метод використовують в умовах масового, багатосерійного та серійного виробництва, а також в умовах одиничного виробництва при виготовленні складних дорогих деталей важкого машинобудування. Він враховує умови реалізації технологічного процесу, виявляє можливість економії металу та зниження трудомісткості механічної обробки, як на етапі проектування нових, так і аналізуючи існуючі технологічні процеси.

У відповідності із кресленням розробляємо маршрут обробки:

на обробку отвору Ø72Н7^(0,03)

Ø   розточування чорнове;

Ø   розточування напівчистове;

Ø   розточування чистове;

Сумарні просторові відхилення для литих заготовок визначаємо по формулі:

 – для отвору.

Δк – викривлення поверхні на 1 мм;

Δк = 1 мкм на 1 мм довжини;

l – довжина поверхні, мм;

l = 24 мм;

l = 100 мм для площини основи.

Δкор = ΔкL

Δкор = 1×18 = 24 мкмΔсм – зазор між знаком форми та стержнем, мкм;

Δсм = 150 мкм;

Δртб – розміщення отвору відносно технологічних баз;

Δртб = 1,2 … 2,5 мм. Приймаємо Δртб = 2,0 мм.

 мкм.

Сумарне просторове відхилення на наступних переходах:

,

де Ку – коефіцієнт уточнення.

Чорнова розточка:

∆r = Ky*∆ε=0,066*2006=132,39 мкм

Напівчистова розточка:

∆r = Ky*∆ε=0,04*132,39 =5,29 мкм

Чистова розточка:

∆r = Ky*∆ε=0,03*5,29 =0,159 мкм

Для попередньої обробки Ку = 0,06; остаточної 0,04; тонкої 0,03.

Мінімальний операційний припуск визначаємо за наступною формулою:

Попереднє розточування: =2(200+200+1012)=2824 мкм

Остаточне розточування: =2(40+50+120)=420 мкм

Тонке розточування: =2(20+40+80)=280 мкм

Розрахункові значення приведені в таблиці 2.5.

Розрахунок найменших розмірів по технологічних переходах починаємо з розміру деталі згідно креслення і робимо у такій послідовності:

72,012-0,024=71,988 мм

71,988-0,3=71,688 мм

71,688-0,5=71,188 мм

71,188-3=68,188 мм

заносимо розміри в таблицю 2.5

Розрахунок найбільших граничних розмірів по переходах робимо у такій послідовності:

72,012-0,28=71,732 мм

71,732-0,42=71,312 мм

71,312-2,824=68,488 мм

Результати заносимо до таблиці

Розрахунок фактичних мінімальних та максимальних припусків робимо в такій послідовності:

Максимальні припуски:

71,988-71,688=0,3 мм

71,688-71,188=0,5 мм

71,188-68,188=3 мм

Мінімальні припуски:

71,012-71,732=0,28 мм

71,732-71,312=0,42 мм

71,312-68,488=2,824 мм

Загальний найбільший припуск Z_0max= 0,3+0,5+3=3,8 мм

Загальний найменший припуск Z_0min= 0,28+0,42+2,824=3,524 мм

Таблиця 5 Розрахунково-аналітичний метод визначення припусків

Технологічні операції та переходи	Елементи припуску, мм				Розрахунковий припуск 2Zmin, мкм	Розрахунковий max розмір, мм	Допуск ТД, мкм	Прийняті розміри по переходам, мм		Граничні, значення припусків, мкм
	Rz	h	Δ	ε				Dmax	Dmin	2Zmax	2Zmin
1. Ø72Н7(=0,03) Відливка Попереднє розточуванн Остаточне розточуванн Тонке розточуванн	200 40 20 5	200 50 20 10	1012 120 80 60	–– 0 0 0	2824 420 280	68,488 71,312 71,732 72,012	3000 500 300 24	68,488 71,312 71,732 72,012	68,188 71,188 71,688 71,988	–– 3 0,5 0,3 3,8	–– 2,824 0,42 0,28 3,524

3.5 Розрахунок режимів різання та норм часу на виконання операцій

Фрезерувати торцеву поверхню в розмір 80^{+1,5 мм.}

Фрезеруємо торцевою фрезою D_ф=250мм, z=18

Режими різання:

1. Глибина різання: t=2 мм

2. Подача: S_z=0,24мм/зуб

3. Швидкість різання:

К₁ – коефіцієнт, який залежить від розмірів обробки;

К₂ – коефіцієнт, який залежить від поверхні, що обробляється;

К₃ – коефіцієнт, який залежить від стійкості і матеріалу інструменту;

К₁ = 1; К₂ = 1,1; К₃ = 1;

V_т= 80 м/хв.

Отже

4. Частота обертання:

об/хв.

5. Хвилинна подача: мм/хв

6. Потужність різання:

К₁ – коефіцієнт, що залежить від матеріалу, що обробляється;

К₂ – коефіцієнт, що залежить від типу фрези.

К₁ = 1,25; К₂ = 0,75; Е = 1,3

Норми часу

1. Основний час:

, хв

L=l+l₁ +l₂=250+14+5=269 мм

де l – довжина обробки, мм

l₁ – врізання фрези, мм.

2. Допоміжний час:

Т_д.у=1,9 хв, Т_д.оп=0,6+,2=0,8 хв, Т_д.вим=0,16 хв.

3. Штучний час;

4. Підготовчо-заключний час,;

Т_п.з= Т_п.з1+Т_п.з2+Т_п.з3=(4+2)+(2,5+0,15)+(1+1,5+0,4+5)=16,55хв

Отже норма часу Н_ч;

Н_ч= 2,23+ 16,55/1000=2,25хв

Свердлити 4 отвори Ø11 мм.

Свердлимо свердлом Ø11

Режими різання:

1. Подача: група подачі ІІ, L_рез /d = 8/11 = 0,7

отже маємо подачу S₀=0,18 мм

2. Швидкість різання:

К₁ – коефіцієнт, який залежить від розмірів обробки;

К₂ – коефіцієнт, який залежить від поверхні, що обробляється;

К₃ – коефіцієнт, який залежить від стійкості і матеріалу інструменту;

К₁ = 1,2; К₂ = 1,15; К₃ = 1;

V_т=17 м/хв.

Отже

3. Частота обертання:

об/хв.

4. Потужність різання:

К_n – коефіцієнт, що залежить від матеріалу, що обробляється;

К_n = 1; N_T = 0.21

Норми часу

1. Основний час:

, хв

L=l+l₁ +l₂=8+3+5=16мм.

де l – довжина обробки, мм

l₁ – врізання фрези, мм

2. Допоміжний час:

Т_д.оп=0,6+,2=0,8 хв, Т_д.вим=0,16 хв.

К_д=0,76; а_тех+а_орг+а_вдп= 8%