Анализ технических условий на изготовление детали зубчатого колеса, что входит в состав насоса для использования в пищевой промышленности. Проектирование приспособления для контроля радиального биения, служебное назначение и описание конструкции.
Аннотация к работе
015 Токарная с ЧПУ: 1.установить заготовку закрепить 2. подрезать торец 3. точить поверхность выдерживая размеры 2 фаски, 4. центровать торец 5. сверлить отверстие 6. расточить отверстие выдерживая размер Токарно-винторезный станок с ЧПУ модели СТП-220АП Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-80 Резец 2100-4127-01 Резец 2100-4056-05 Сверло 2317-0108 Сверло 2301-0087 Резец 2100-4006-06 Резец 2100-4092 Микрометр МК-75-I ГОСТ 6507-78 Микрометр МК-25-I ГОСТ 6507-78 Калибр-пробка 03-8130-4001-165 ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89 Штангенфаскомер 8371-4016 Профилометр ГОСТ 19300-86 030 Внутришлифовальная: 1. установить деталь закрепить 2. шлифовать отверстие предварительно, выдерживая размер 3. шлифовать торец выдерживая размер , торцевое биение не более 0,02 Внутришлифовальный станок с ЧПУ модели 3М227ВФ2 Патрон трехкулачковый 7100-0007В ГОСТ 2675-80 Оправка С3 7600-4135-01 Круг 23А15НСМ26К1Б1 50м/с Круг 14А50НСМ19Б18 м/с Калибр-пробка 03-8130-4001-165 Нутромер НИ 18-50-1 ГОСТ 868-82 Микрометр МК-25-I ГОСТ 6507-78 Индикатор 1МИГ ГОСТ 9696-82 055 Круглошлифовальная: 1. установить, закрепить деталь 2. шлифовать поверхность в размер , радиальное биение не более 0,04 с шероховатостью Ra 3,2 Станок модели 3М152 Центр 7032-0039 Морзе 4 ГОСТ 13214-79 Полуцентр 7032-0080 Морзе 4 ГОСТ 2576-79 Хомутик 7107-0065 ГОСТ 16488-70 Оправка С3 7100-4180 Круг 14А23А40НСТ1.6К1 35 м/с Микрометр МК-75-I ГОСТ 6507-78 Прибор ПБ-250 ТУ-2-034-543-81 Штатив ШМ-II-Н-8 ГОСТ 10197-70 Профилометр ГОСТ 19300-86 085 Внутришлифовальная: 1. установить, закрепить деталь 2. шлифовать отверстие выдерживая размер , Ra 0,8 с 3. шлифовать торец выдерживая размеры ,торцевое биение не более 0,02, Ra 2,5 Внутришлифовальный станок с ЧПУ модели 3М227ВФ2 Патрон 7100-0007В ГОСТ 2675-80 Оправка С3 8700-4073-22 Круг 23А40МСМ26К1Б1 50 м/с Круг 14А50НСМ19Б1 8 м/с Калибр-пробка С3-8130-4001-178 Профилометр ГОСТ 19300-86 Прибор ПБ-250 ТУ-2-034-543-81 Нутромер НИ 18-50-1 ГОСТ868-82 110 Круглошлифовальная: 1. установить, закрепить деталь 2.
Введение
Технология определяет состояние и развитие производства. От ее 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 - зубчатое колесо, 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 изготовления детали
1.1 Назначение и конструкция детали
Деталь «Зубчатое колесо» ВЗ-ОР2-А2.01.013 входит в состав насоса ВЗ-ОР2-А2, который используется в пищевой промышленности для перекачки вязких молочных продуктов, и предназначена для передачи вращения с шестерни В3-ОРА-2.01.014 на вал В3-ОР2-А2.00.023. На детали имеется посадочная поверхность для ее установки на валу.
Данную деталь изготавливают из стали 40Х ГОСТ 4543-71, которая широко применяется для изготовления ответственных деталей типа шестерен, втулок и т. д. зубчатый колесо насос проектирование
Рисунок 1.1.1 - Эскиз детали и ее основные поверхности
Поверхность 1 имеет размер с конусностью и шероховатостью Ra 0,8, служит для базирования и установки зубчатого колеса на валу. Поверхности 2 и 5 формируют ширину зубчатого колеса размером , шероховатостью Ra 12,5. Поверхность 5 служит для базирования гайки. Поверхность 3 является боковой поверхностью зубьев колеса, имеет шероховатость Ra 1,6 и служит для передачи вращающего момента. Коническая поверхность 6 имеет размер 1х45°, шероховатость Ra 3,2 и служит для облегчения сборки. Поверхность 4 имеет размер , шероховатость Ra 3,2.
Основные конструкторские базы: поверхность 1.
Вспомогательные конструкторские базы: поверхности 5.
Исполнительные поверхности: поверхности 1, 3.
1.2 Анализ технических условий на изготовление деталей
Исходя из назначения и условий работы детали, наиболее важными и ответственными поверхностями являются: посадочная конусная поверхность, торцевая поверхность и эвольвентные зубья.
Данная деталь имеет степень точности зубьев 7-D по ГОСТ 1643-81. Согласно стандарту зубчатое колесо имеет хорошие показатели по плавности работы, по кинематической точности, контакта зубьев и малую величину гарантированного бокового зазора между зубьями с ненагруженной стороны.
Необходимую прочность деталь получают после улучшения до твердости 269…302 НВ.
Посадочную конусную поверхность выполняют по 7 квалитету с параметром шероховатости Ra0,8. Это объясняется тем, что зубчатое колесо должно занимать определенное ориентированное положение на валу для того, чтобы при передаче больших крутящих моментов соблюдался хороший контакт боковых поверхностей зубьев в передаче и максимальное использование площади рабочих поверхностей зубьев. Допуск на размер, указанный в требовании на чертеже равен Td=0,025мм.
Жесткий допуск на радиальное биение наружного цилиндра относительно оси колеса необходим для более точной нарезки зубьев, т.к. наружный цилиндр при обработке используется как измерительная база.
Наружную цилиндрическую поверхность с размером O52 выполняют по 9 квалитету с параметром шероховатости Ra 3,2, так как от его точности зависит правильность межосевого расстояния. Допуск на размер, указанный в требовании на чертеже равен Td=0,074мм.
1.3 Анализ технологичности конструкции детали
Произведем анализ конструкции детали с точки зрения возможности использования рациональных методов получения заготовки: - конструкция детали позволяет использовать в качестве заготовки поковку, которая наиболее приближена по форме и размерам к детали. В частности несложная форма детали позволяет использовать достаточно точную закрытую штамповку.
Произведем анализ технологичности конструкции детали с точки зрения механической обработки: - обрабатываемость материала сталь 40Х нормальная, коэффициент обрабатываемости равен 0,95. Это обуславливается средним содержанием углерода в материале и, соответственно, средней твердостью;
- деталь имеет относительно простую геометрическую форму, но также присутствуют эвольвентные поверхности зубьев, которые снижают технологичность детали.
- для обработки применяется стандартный инструмент (резцы, фреза червячная). Это повышает технологичность детали, так как не требуются дополнительные затраты на изготовление специального инструмента.
- для получения детали необходимо применять ряд станков повышенного класса точности, что в определенной степени увеличивает себестоимость изготовления детали;
- все участки поверхности шестерни доступны для термообработки;
- при данной конструкции детали невозможно использовать один комплект технологических баз, следовательно, принцип постоянства технологических баз не соблюдается;
- контроль выдерживания требуемых допусков формы и расположения поверхностей требует применения специальных измерительных приспособлений, большинство линейных размеров можно контролировать калибрами (что характерно для серийного и массового производства);
- не все размеры на чертеже детали проставлены от поверхностей, которые удобно использовать как технологические базы.
На основании вышеперечисленного делаем вывод об удовлетворительной технологичности конструкции детали с точки зрения ее механической обработки.
1.4 Предварительное определение типа и формы организации производства
Исходя из таблицы ориентировочного определения типа производства по годовому объему выпуска (N=20000 шт/год) и массе (m=0,207 кг) определим, что производство деталей серийное. После разработки технологического процесса механической обработки изделия, а так же основного оборудования, тип производства подлежит уточнению по коэффициенту закрепления операций.
1.5 Критический анализ заводского техпроцесса
Анализ базового технологического процесса обработки детали приведем с точки зрения обеспечения заданного качества детали (точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей, а также технических требований к детали), производительности, обеспечения заданного объема выпуска.
Таблица 1.5.1 - Анализ базового варианта техпроцесса.
№ Опер. Краткое содержание операции. Тип оборудования Приспособление Режущий инструмент. Измеритель. инструмент.
1 2 3 4 5 6
005 Отрезная: 1. отрезать заготовку в размер Ленточно-отрезной Юнимак-10АА Тиски Пила Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89
070 Моечная: 1. промыть деталь и просушить согласно инструкции 022.10500.252.00.00002 в составе №2 в течении 5 минут. Площадь промывки 0,0032 м2 Ванна цеховая - - -
085 Внутришлифовальная: 1. установить, закрепить деталь 2. шлифовать отверстие выдерживая размер , Ra 0,8 с 3. шлифовать торец выдерживая размеры ,торцевое биение не более 0,02, Ra 2,5 Внутришлифовальный станок с ЧПУ модели 3М227ВФ2 Патрон 7100-0007В ГОСТ 2675-80 Оправка С3 8700-4073-22 Круг 23А40МСМ26К1Б1 50 м/с Круг 14А50НСМ19Б1 8 м/с Калибр-пробка С3-8130-4001-178 Профилометр ГОСТ 19300-86 Прибор ПБ-250 ТУ-2-034-543-81 Нутромер НИ 18-50-1 ГОСТ868-82
095 Плоскошлифовальная: 1. шлифовать торец в размер с шероховатостью Ra 2,5 Плоскошлифовальный станок модели 3Д722 - Круг 15А40НМ38К1Б1 50 м/с Микрометр М325-1 ГОСТ 6507-78 Профилометр ГОСТ 19300-86
130 Моечная: 1. промыть деталь и просушить согласно инструкции 022.10500.252.00.00002 в составе №2 в течении 5 минут. Площадь промывки 0,0053 м2 Ванна цеховая - - -
Определим основные недостатки базового технологического процесса: - Применение операций 040, 055, 095, 110 делает базовый технологический процесс более дифференцированным. В данном случае будет предпочтительно применение принципа концентрации операций, реализовать который можно используя вместо вышеперечисленных операций две токарные с ЧПУ. Это позволит повысить производительность за счет совмещения переходов во времени, сократить количество применяемого оборудования, повысить точность взаимного расположения поверхностей, обработанных за один установ.
- Разработчики исходного ТП не учли принцип постоянства технологических баз, так как в качестве чистовых используется несколько комплектов баз.
- На зубофрезерной операции (065) большое Тшт, так как применяется однозаходная червячная фреза. Поэтому целесообразно использовать многозаходную фрезу, что повлечет за собой уменьшение Тшт и увеличение производительности.
- Зубошлифовальную операция (120) является трудоемкой и дорогостоящей. В связи с этим ее можно исключить, так как требуемую точность и шероховатость поверхности зубьев (Ra 1,6) можно получить более производительной отделочной накаткой зубьев.
- Использование универсального измерительного инструмента не соответствует заданному типу производства, поэтому необходимо выполнять контроль преимущественно с помощью специального измерительного инструмента (скобы, шаблоны и т.д.).
1.6 Выбор метода получения заготовки и разработка ее конструкции
Оптимальный метод получения заготовки определяется на основе всестороннего анализа и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали. Он должен соответствовать следующим требованиям: максимальное приближение заготовки по форме и размерам к детали по чертежу; экономия материала, применение прогрессивных методов получения заготовки.
При выборе способа получения заготовки необходимо стремиться к максимальному приближению ее конфигурации к конфигурации готовой детали, то есть снижению отходов в стружку и возможно большую экономию средств и времени на ее изготовление и изготовление детали.
В качестве альтернативного варианта получения заготовки предлагается более прогрессивный способ - штамповка на КГШП в закрытом штампе.
Этот способ имеет ряд преимуществ: - более высокая точность поковок (особенно по высоте) ;
- существенная экономия металла и сокращение объема механической обработки за счет снижения припусков (на 20-30%) и штамповочных уклонов (в 2-3 раза);
- форма поковки более близка к форме готовой детали;
- повышение производительности труда в среднем в 1,4 раза;
- возможность полной автоматизации
- снижение себестоимости изготовления поковок примерно на 10-30% по сравнению с другими методами обработки.
Вариант 1 -Заготовка из проката.
Рассмотрим получение заготовки из проката: масса детали масса заготовки:
(1.6.1)
Припуск на обработку торцов: ; (1.6.2)
Длина заготовки: ; (1.6.3) где L - длина детали.
Допуск на длину заготовки: ТА=1500мкм.: - длина мм;
; (1.6.11) где Спз=121 коп/ч - приведенные затраты на заготовительные операции;
Тшт.к. - штучно-калькуляционное время на операцию (2 мин);
Прокат режут на мерные заготовки на ленточно-отрезном станке ленточной пилой.
Стоимость мерной заготовки из проката: Sз=Sm Сз.о.=0,081 0,04=0,121 руб; (1.6.12)
Выбор наиболее рационального варианта из нескольких технологически возможных вариантов осуществляется путем сравнения заготовок по стоимости и коэффициенте использования материала.
Коэффициент использования металла:
(1.6.13)
При получении заготовки методом проката: Вариант №2: Заготовка получаемая в закрытом штампе: С целью максимального приближения формы и размеров исходной заготовки к форме и размерам готовой детали, то есть повышения КИМ, рассчитаем поковку, полученную штамповкой на кривошипном горячештамповочном прессе. Штамповка на КГШП обеспечит изготовление поковки близкой по форме к детали, с малыми припусками и с повышенной, по сравнению с молотами, производительностью. Для уточнения варианта получения заготовки проведем расчет припусков на поверхности для обработки детали, назначим допуски, радиус закруглений по ГОСТ 7505-89.
Исходные данные: Штамповочное оборудование - КГШП. Материал заготовки сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
Масса детали 0,207 кг.
Расчетная ориентировочная масса поковки:
(1.6.14)
- расчетный коэффициент, принимаем .
Класс точности Т3 (получение заготовки в закрытых штампах).
Группа стали М2 (сталь с массовой долей углерода 0,35…0,65% и суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2%).
Конфигурация поверхности разъема штампа Ис (симметрично изогнутая).
Степень сложности определяется в зависимости от соотношения объемов (масс) поковки VП (МП) и простой геометрической фигуры Vф (МФ), описывающей поковку.
(1.6.15)
(1.6.16)
(1.6.17)
Степень сложности С1, исходный индекс 6.
Основные припуски на механическую обработку (на сторону): основные припуски на размеры: 1,0 - диаметр 52 и шероховатость поверхности 3,2.
1,0 - диаметр 35 и шероховатость поверхности 0,8.
0,7 - толщина 22 и шероховатость поверхности 12,5.
Дополнительные припуски, учитывающие: смещение по поверхности разъема штампа 0,2 мм; изогнутость, отклонение от плоскостности и от прямолинейности - 0,2 мм.
Размеры поковки: диаметр 52 (1 0,2)2=54,4мм принимаем 54,5 мм, диаметр 35-(1 0,2)2=32,6мм принимаем 32,5 мм, толщина 22 (0,7 0,2)2=23,8мм принимаем 23,5 мм.
Штампованные уклоны: на наружной поверхности 5° на внутренней поверхности 7°
Произведем расчет массы поковки с помощью КОМПАС 3D V10
Коэффициент использования материала:
(1.6.18)
Себестоимость штампованной заготовки определим из формулы: , (1.6.19) где S2=373 руб. (прейскурант 25-01 1981 г.)- стоимость 1 т заготовки;
- коэффициент класса точности заготовки. Для нормальной точности =1.
- коэффициент сложности, принимаем =0,77;
- коэффициент материала, принимаем =1,13;
- коэффициент массы заготовки, принимаем =1,64;
- коэффициент, зависящий от объема производства заготовок. =1,0.
- стоимость 1т отходов, руб.
Таким образом имеем ; . Заготовка, получаемая штамповкой на КГШП дороже, чем заготовка из проката, но поковка имеет довольно высокий КИМ в сравнении с заготовкой из проката, и ее экономически целесообразно применять для получения заготовки зубчатого колеса в среднесерийном производстве, так как упростится и удешевится процесс последующей механической обработки.
1.7 Выбор методов обработки
Выбор и обоснование методов обработки проведем для наиболее ответственных поверхностей. Обоснование выбора методов обработки будем производить на основе требуемых величин уточнения Ку, рассчитанных по допускам линейных размеров соответствующих поверхностей.
При выборе методов обработки будем пользоваться справочными таблицами экономической точности обработки, в которых содержатся сведения о технических возможностях различных методов обработки.
Выберем методы для обработки внутреннего посадочного шлицевого отверстия ф35Н7 (IT7, Ra0,8), учитывая, что заготовкой является поковка (IT15, Ra25): - термообработка (IT16);
- растачивание черновое (IT13) ?1=0,46 мм;;
- растачивание получистовое (IT11) ?1=0,12 мм;
- шлифование черновое (IT9) ?1=0,062 мм;
- шлифование чистовое (IT7) ?1=0,025 мм.
Требуемый коэффициент уточнения:
где Ку - требуемая величина уточнения;
dзаг - допуск размера, формы или расположения поверхностей заготовки;
dдет - допуск размера, формы или расположения поверхностей детали.
Расчетная величина уточнения по выбранному маршруту обработки:
где К1, К2…Kn - величины уточнения по каждому переходу или операции при обработке рассматриваемой поверхности. Точность на черновом переходе обработки сталей обычно повышается на 1…3 квалитета размерной точности. Точность на каждом чистовом и отделочном переходе при обработке сталей повышается на 1…2 квалитета точности. Единая система допусков и посадок ЕСДП построена так, что для одного интервала номинальных размеров допуски в соседних квалитетах отличаются в 1,6 раз. Поэтому расчетные величины уточнений для сталей будут равны: К = 1,6…1,63 = 1,6…4,1 - для черновой обработке;
К = 1,6…1,62 = 1,6…2,56 - для чистовой обработки.
Так как соблюдается условие Ку. расч. ? Ку значит, требуемая точность будет обеспечиваться выбранными методами обработки.
Выберем методы для обработки ф52 (IT9, Ra3,2): - термообработка (IT16);
- точение черновое (IT13) ?1=0,74 мм;
- точение получистовое (IT11) ?1=0,19 мм;
- точение чистовое (IT10) ?1=0,12 мм;
- шлифование черновое (IT9) ?1=0,074 мм;
Требуемый коэффициент уточнения:
Расчетная величина уточнения по выбранному маршруту обработки:
Так как соблюдается условие Ку. расч. ? Ку значит, требуемая точность будет обеспечиваться выбранными методами обработки.
Выбранные методы сведем в таблицу 1.7.1.
Таблица 1.7.1 - Выбор методов обработки
№ Поверхность Точность Шероховатость Методы обработки
1 Торец венца (с 2-х сторон ) и фаски. 11 Ra 12,5 Точение черновое, получистовое
2 Торец венца (с 2-х сторон ) и фаски. 11 Ra 12,5 Точение черновое, получистовое
3 Отверстие с размером с конусностью 7 Ra 0,8 Растачивание черновое, получистовое, шлифование черновое, чистовое
4 Наружная цилиндрическая поверхность 9 Ra 3,2 Точение черновое, получистовое, чистовое, шлифование черновое
5 Эвольвентная поверхность зубьев 7 Ra 1,6 Фрезерование черновое, чистовое, обкатывание
1.8 Выбор и обоснование технологических баз
Выбор баз для механической обработки производим с учетом достижения требуемой точности взаимного расположения поверхностей детали, по линейным и угловым размерам, обеспечения доступа инструментов к обрабатываемым поверхностям, соблюдения принципа постоянства и совмещения баз.
Сначала производим выбор чистовых и промежуточных баз.
При черновом и чистовом шлифовании внутреннего отверстия базирование будем осуществлять по делительному диаметру эвольвентной поверхности зубьев и поверхности одного из торцев. В качестве базы необходимо использовать ось посадочного отверстия, которая будет являться центрирующей базой. В качестве направляющей базы необходимо использовать торец. Данную схему базирования можно реализовать с установкой заготовки в мембранный патрон.
Рисунок 1.8.1 - Схема базирования при чистовом и черновом шлифовании внутреннего отверстия.
При нарезании зубьев зубчатого колеса червячной фрезой необходимо обеспечить соосность делительного диаметра относительно поверхности посадочного отверстия. В качестве двойной опорной базы будем использовать поверхность посадочного отверстия. В качестве установочной базы будем использовать развитую поверхность торца. Данную схему базирования можно реализовать с установкой заготовки на оправку.
Такую же схему базирования можно использовать и при последующем накатывании зубьев.
Рисунок 1.8.2 - Схема базирования при фрезеровании зубьев
При точении торца, наружной цилиндрической поверхности и фасок, а также чернового шлифования наружного цилиндра колеса базирование будем осуществлять по поверхности посадочного отверстия и торца. В качестве установочной базы будем использовать развитую поверхность торца. В качестве центрирующей базы будем использовать ось посадочного отверстия. Данную схему базирования можно реализовать с установкой заготовки на оправку.
Рисунок 1.8.3 - Схема базирования при точении торца, наружной цилиндрической поверхности и фасок
Производим выбор черновых баз.
По черновой базе следует обработать промежуточные базы, в данном случае поверхность посадочного отверстия и торца. В качестве установочной базы будем использовать развитую поверхность торца. В качестве центрирующей базы примем ось посадочного отверстия. Данную схему базирования будем реализовывать с установкой заготовки в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне.
Рисунок 1.8.4 - Схема базирования при точении торца, растачивании посадочного отверстия и фасок
1.9 Выбор и обоснование технологического маршрута обработки детали
Сформулируем общий порядок технологического маршрута обработки «зубчатого колеса»: - подрезание торца, растачивание отверстия и точение фасок с двух сторон необходимо выполнять вначале техпроцесса, так как на этих переходах формируются поверхности детали, используемые как чистовые базы на токарных, зубофрезерных, шлифовальных переходах;
- термообработку располагаем вначале техпроцесса, так как она является разупрочняющей, с целью облегчения последующей механической обработки;
- переход чистового шлифования посадочного отверстия и наружной цилиндрической поверхности, а также отделочную обработку обкаткой зубьев колеса располагаем в конце техпроцесса после подготовки чистовых баз.
Составим порядок переходов обработки «зубчатое колесо»: 1. Термическая обработка;
По общим признакам (одинаковое оборудование, схемы базирования, режущий инструмент и др.) объединим переходы в операции. Выделим следующие операции: 1. Операция 005 - термическая обработка.
2. Операция 010 - токарная с ЧПУ (переходы 2-5).
3. Операция 015 - токарная с ЧПУ (переход 6-10).
4. Операция 020 - внутришлифовальная (переход 11).
5. Операция 025 - слесарная.
6. Операция 030 - моечная.
7. Операция 035 - контрольная.
8. Операция 040 - зубофрезерная (переход 12).
9. Операция 045 - зубофрезерная (переход 13).
10. Операция 050 - моечная.
11. Операция 055 - контрольная.
12. Операция 060 - внутришлифовальная (переход 14).
13. Операция 065 - круглошлифовальная (переход 15).
14. Операция 070 - контрольная.
15. Операция 075 - зубообкатывающая (переход 16).
16. Операция 080 - моечная.
17. Операция 085 - контрольная.
Таблица 5 -Типы станков.
№ п/п № операции Типы станков
1 010-015 Токарно-винторезный с ЧПУ
2 040 Зубофрезерный
3 020,060 Внутришлифовальный
4 065 Круглошлифовальный
5 075 Зубонагортовочный
1.10 Разработка технологических операций
Операция - 005 -термическая обработка
Операция - 010 - токарная с ЧПУ.
В рамках серийного производства будет приемлима последовательная структура операций, реализуемая на станках с ЧПУ. На данный выбор влияет конфигурация, достаточно высокая точность, небольшая масса, габариты обрабатываемой детали.
Выбираем токарно-винторезный станок с ЧПУ 16Б16Ф3 (наибольший диаметр устанавливаемой заготовки в патроне 125мм, что достаточно для установки зубчатого колеса диаметром 54,5. Данный станок позволяет получить необходимую производительность и точность, а также имеет 4-х позиционную револьверную головку, что является достаточным условием для установки применяемого инструмента)
1. Установить заготовку и закрепить
2. Точить поверхность, выдерживая размеры , 3. Расточить поверхность, выдерживая размеры
При таком порядке технологических переходов соблюдается минимальные затраты времени на подвод режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям детали.
Для контроля размера используем калибр 8130-4026. Для контроля размера используем штангенфаскомер 8371-4016. Для контроля размера используем микрометр МК 25-1 ГОСТ 6507-78. Погрешность измерения инструмента не должна превышать примерно трети допуска контролируемой величины. В нашем случае это требование выполняется, а, значит, измерение может быть выполнено с достаточной точностью.
Режущий инструмент: Обработку торцов и фаски будем производить подрезным резцом, с трехгранными твердосплавными режущими пластинками из Т15К6. Резцы с режущими пластинками из твердых сплавов имеют период стойкости значительно больше чем с быстрорежущими. В данном случае нельзя использовать металлокерамические режущие пластинки, так как при черновой обработке сила резания не постоянная и имеет большую амплитуду колебаний, что может привести к быстрому разрушению металлокерамики.
Обработку внутренней цилиндрической поверхности будем производить расточным резцом с твердосплавными режущими пластинками из Т15К6.
3. Точить поверхность, выдерживая размеры и При таком порядке технологических переходов соблюдается минимальные затраты времени на подвод режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям детали.
Для контроля размера используем микрометр МК 75-1 ГОСТ 6507-78.
Для контроля размера используем микрометр МК 25-1 ГОСТ 6507-78. Для контроля размера используем штангенфаскомер 8371-4016.
Режущий инструмент: резец проходной с трехгранными твердосплавными режущими пластинками из Т15К6; резец расточной с твердосплавными режущими пластинками из Т15К6.
Приспособление: Оправка кулачковая (Данное приспособление позволяет с достаточной точностью центрировать заготовку при обработке.)
Выбираем станок внутришлифовальный высокой точности 3К227В (данный станок позволяет получить необходимую точность посадочного отверстия, а также имеет невысокую стоимость и необходимую производительность).
1. Установить и закрепить заготовку
2. Шлифовать поверхность, выдерживая размер
Размер контролируется при помощи калибра 8130-4026-01.
Приспособление: патрон мембранный 7155-6701.
Режущий инструмент: круг шлифовальный ПП 25х25х8 23А25 НСМ 26К1 151 50м/с кл.А ГОСТ 2424-83(данный круг предназначен для внутришлифовальных работ; имеет достаточную ширину алмазоносного слоя, так как в этом случае удельный износ алмаза будет минимальным; диаметр круга соответствует принятым режимам резания; средняя мягкость круга выбрана по причине достаточно большой площади соприкосновения круга с обрабатываемой поверхностью, а также малой массы заготовки; абразивный материал - электрокорунд белый на керамической связке, который применяется для стальных заготовок).
Операция - 025 - слесарная.
Операция - 030 - промывка.
Операция - 035 - контрольная.
Операция - 040 - зубофрезерная.
Выбираем станок зубофрезерный нормальной точности 53А30 (данный станок имеет необходимую точность и жесткость, достаточные технологические возможности для получения зубьев колеса, а также необходимую производительность)
Наименование станка Модель станка Габаритные размеры
1 2 3
Токарно-винторезный 16Б16Ф3 3065х2395х1860
Зубофрезерный 53А30 2300x1300x1950
Внутришлифовальный 3К227В 2900х2080х1500
Круглошлифовальный 3М152В 4320х3310х2110
Зубонагортовочный ВС-667 1100х860х1820
1.11 Аналитический расчет припусков
Произведем расчет припусков расчетно-аналитическим методом на две различные поверхности, а так же построим для них схемы расположения припусков и допусков.
Исходные данные: заготовка - поковка, получаемая на КГШП в закрытых штампах;
материал Сталь 40Х; масса заготовки 0,276 кг;
в соответствии с ГОСТ 7505-89: группа стали М2; класс точности Т3; степень сложности С1; исходный индекс 6;
точность размеров соответствует 15 кв. Rz=160мкм; h=200мкм;
деталь базируется в трехкулачковом патроне по торцу и наружной поверхности.
Порядок расчета: Расчет припусков на обработку отверстия ?35H7 и определим величину h для заготовок по переходам: Термообработка