Выбранное оборудование должно обеспечивать выполнение заданной программы выпуска и достижения необходимого качества обрабатываемой поверхности

1. Выбранное оборудование должно обеспечивать выполнение заданной программы выпуска и достижения необходимого качества обрабатываемой поверхности.

Выбор оборудования производится прежде всего с учетом типа производства, габаритов детали и вида выполняемых работ.

Токарный  гидрокопировальный станок 1713:

Наибольший диаметр обработки: на станиной  400 мм

над суппортом  290 мм;

наибольшая длина хода переднего суппорта  250 мм;

наибольшее расстояние между центрами  450 мм;

наибольшая длина рабочего хода заднего суппорта  135 мм;

наибольший рабочий ход копировального суппорта  510 мм;

пределы чисел оборотов шпинделя  71...1410 ^об_мин;

габариты  2930  1345  2100 мм.

Кругло  шлифовальный станок 3Б161;

 предназначен для наружного шлифования цилиндрических поверхностей разных деталей.

Наибольший размер устанавливаемого изделия  Д=280 мм, наибольшая длина - L=1000 мм;

наибольшая длина шлифования  900 мм

наибольшее продольное перемещение стола  920 мм;

наибольший угол поворота стола: по часовой стрелке  3,

против часовой стрелке  8;

число оборотов изделия в минуту  63...480;

размеры шлифовального круга  600  63  305;

мощность главного электродвигателя  9,585 кВт;

габариты  4000  3100  1560 мм.

2. Правильно выбранный режущий инструмент обеспечивает требуемую точность обработки и применение оптимальных режимов резания.

На выбор режущего инструмента влияет тип станка, тип производства, обрабатываемый материал, а также экономическая целесообразность.

Исходя из этих требований был выбран следующий режущий инструмент:

Резец проходной:

Материал режущей части  Т15К6.

b  h=20  20, =8, =6, =60,

Резец проходной упорный: b  h=20  20, =8, =6, r=10, =0,2, =90.

Т=60 мин

Шлифовальный круг:

Э5А40С1-С28К5 - в основе электрокорунд (синтетический алмаз) с различными связками, средней твердости, зернистостью 0,25 мм.

На токарную операцию в качестве Смазочно Охлаждающей Жидкости (СОЖ) применяется эмульсия, а на кругло-шлифовальную операцию - сульфофрезаг.

Технологическая оснастка:

Самоцентрирующийся трех  кулачковый патрон (ГОСТ 2675  71):

Д=250 мм, Д₁=238 мм, Д₂=150 мм (зажим детали),

В=46 мм, L=115 мм

Патроны этой конструкции обеспечивают большую силу зажима 12000...16300 кгс, а при качественном изготовлении и высокой точности центрирования (биение до 0,02 мм) в условиях нормальной эксплуатации точность центрирования сохраняется длительное время.

Поводковый двух  кулачковый патрон 71600012 (МН4051  62):

Д=180 мм, В=60 мм, Д₁=121,46 мм, Д_{зах дет}=20...120 мм, m=21,5...30 мм

Материал кулачков  сталь ШХ15 (ГОСТ 1801  60) HRC60...64

биение не превышает 0,015 мм.

3. От правильно выбранных установочных баз зависит точность обработки детали, рациональное использование приспособлений, возможность обработки на высокопроизводительном оборудование.

Исходя из технологического процесса и условий базирования видно, что на протяжение всего технологического процесса и данного случая выполняется принцип постоянства и совмещения баз (т.к. в большинстве операций технологического процесса установка производится по одним и тем же поверхностям).

Конструкторская база - ось детали;

технологическая (установочная) база - наружная цилиндрическая поверхность детали;

измерительная база - торец детали.

Химический состав, физические и механические свойства:

Сталь 35Х - высококачественная конструкционная легированная сталь.

Данная сталь хорошо и производительно обрабатывается резанием, образуя высококачественную поверхность.

Применяется при изготовлении деталей имеющих зубчатое зацепление, а также из нее (Сталь 35Х) изготавливают детали машин подверженные динамическим нагрузкам.

Улучшаемая с величиной прокаливаемости на глубину до 70 мм. Хорошо поддается термической обработке.

Химический состав:

1. К_з=М_д / М_з0,64  1,17 / 1,6=0,73 кг>0,64

2. Коэффициент использования материала:

К_им=М_д / (М_з+М_опз)0,7

М_опз - масса отходов, полученная при получении заготовки

М_опз=(1,5-3%)  М_з=0,048 кг

К_им=1,17 / (1,6+0,048)=0,7>0,7

Вывод: Все коэффициенты удовлетворяют нормативам.

Анализ технологичности конструкции детали:

Качественный анализ технологичности детали:

Достоинства:

1. Деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки;

2. Перепады диаметров в большинстве поверхностей малы, что позволяет получить заготовку близкую к форме готовой детали;

3. Симметрична относительно оси;

4. Деталь позволяет вести обработку нескольких поверхностей за один установ (на многорезцовых станках и станках с ЧПУ);

5. Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;

6. Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз;

7. Конструкция детали достаточно жесткая;

8. Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию производства.

Недостатки:

1. Деталь имеет глухие отверстия и резьбовые поверхности;

2. Требует применение фасонного инструмента.

Вывод: Данная конструкция детали является технологичной, т.к. удовлетворяет большинству технологических требований.

Количественный анализ технологичности детали:

Технологичность конструкции - такая конструкция детали, когда на изготовление ее затрачивается меньшая трудоемкость, себестоимость.

1. Коэффициент унифицированных элементов:

К_уэ=Q_уэ /Q_э=80 / 123=0,65>0,6

2. Коэффициент точности:

К_тч=I-(I /A_ср)0,87  1-(1 / 9,62)=0,9>0,8

А_ср=(32  10+29  14+44  7+12  9+8  3+6  3) / 123=1184 / 123=9,62

3. Коэффициент шероховатости:

К_ш=I / Б>=0,16  1 / 5,44=0,18>0,16

Б=(4  46+8+6  6+7  45+5  24) / 123=670 / 123=5,44

Вывод: Исходя из расчетов и соотношения конструкции детали по всем параметрам видно, что деталь удовлетворяет основным требованиям, а следовательно является - технологичной.

Способ получения заготовки:

Данная заготовка получена - поковкой.

Этот метод позволяет получить заготовки массой от 5 кг до 250 тонн с большими припусками. Изготовление этой заготовки было произведено на ГКП (ковочно-гидравлический пресс ГОСТ 7284-80 способный развивать мощность до 5...50 МН).

Припуски 2z_min от 10 до 80 мм в зависимости от массы заготовки.

Допуски ^+0,8_-0,5 при смещение одной поверхности относительно другой на 0,5...1,7 мм, величина заусенцев не превышает 0,5 мм (при диаметре заготовки Д_ср=40...45 мм) и длины 190...210 мм).

Горячей ковкой изготавливаются поковки цилиндрической формы (сплошные, гладкие и с уступами) - валы, оси, цапфы.

Сырьем служат Стальные (товарные заготовок ГОСТ 4693-77) - применяются под ковку и штамповку валов крупных и средних размеров (прокат).

Зачистка металла осуществляется после получения поковки определенной формы и размеров для выявления дефектов, предупреждающих выявления брака в деталях.

Но возможен способ получения заготовки другим более эффективным методом из-за припусков и трудоемкости - горячая штамповка (в закрытых штампах - путем обжатия заготовок m=5...100 кг) - применяются для сокращения расхода материала (отсутствие заусенцев).

Заготовки изготавливают из сталей и сплавов средней и пониженной пластичности) припуск 0,6...1,2 до 3 мм и поле допуска 0,7...3,4 мм.

Технические требования на заготовку:

1. Неуказанные закругления R2;

2. Смещение по линии разъема не более 0,8 мм;

3. Заусенец не более 0,5 мм;

4. Внешние дефекты (забоины, вмятины) глубиной не более 0,5 мм;

5. Кривизна стержня не более 0,8 мм;

6. Очистка поверхности производится механическим способом

7. Нормализовать НВ 170...217 МПа

Технологический процесс обработки (режимы резания)

005 Фрезерно-центровальная (а) центрование, (б) фрезерование

а) Д=3 мм, L=2

1. Устанавливаем глубину резания:

t=h=5 мм

2. Назначаем подачу на зуб инструмента

S_z=0,08...0,1 ^мм_зуб [5] стр.83 Ф-2

Назначаем период стойкости

Т_р=К_{ср }(Т_м1+Т_м2)  Л=0,85  (60+60)  0,63=64.26 мин

Л=L_рез / L_рх=5 / 7,9=0,63

L_рх=L_рез+у+l_доп=5+0,9+2=7,9 мм

у=0,3  Д=0,3  3=0,9 мм

Скорость резания

Д=3мм, z=2, t=5 мм, S_z=0,09 ^мм/_зуб

V=Д_таблК₁К₂К₃=180,91,251=18 ^м/_мин=0,3 ^м/_с

Частота вращения шпинделя

n=100  V /   Д=1000  18 / 3,14  3=1910 ^об/_мин

по паспорту n_д=1900 ^об_мин

6. Действительная скорость резания

V_д=¶  Д  n_д / 1000=3,14  3  1900 / 1000=17,8 ^м_мин

Подача продольная минутная

S_м=S_z  z  n_д=0,09  2  1900=342 ^мм_мин

по паспорту S_м=340 ^об_мин

Определяем мощность

N_табл=0,6 кВт

N_рез=Е  V  b_max  K₁  K₂  Z / 1000=1,11  18  4  2  1  1/1000=0,16 кВт

N_резN_шп

0,16