| Проектування технології виготовлення деталі середньої складності в умовах серійного виробництва[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.
скачати
Курсовий проект Проектування технології виготовлення деталі середньої складності в умовах серійного виробництва Методичні вказівки до курсової роботи для студентів всіх форм навчання Спеціальності 151001 - Технологія машинобудування Єкатеринбург 2008 УДК 62-182 +658.562 (075) Укладач С.Ю. Маслич Науковий редактор проф., Д-р. техн. наук А.Я. Красильников Технології машинобудування. Методичні вказівки до курсового проекту. С.Ю. Маслич. Єкатеринбург: "Видавництво УМЦ УПІ", 2002.68 с. У методичних вказівках викладено зміст, порядок виконання і теоретичні положення, довідкові та нормативні матеріали, необхідні студентам спеціальності 1201 - Технологія машинобудування при виконанні курсового проекту з курсу "Технологія машинобудування". Бібліогр.: 10. Рис.7. Табл.42. Підготовлено кафедрою "Технологія машинобудування". © ТОВ "Видавництво УМЦ УПІ", 2002 Зміст Введення 1. Аналіз вихідних даних 1.1 Призначення і конструкція деталі 2. Вибір заготовки та методу її отримання 2.1 Заготівлі з прокату і спеціальних профілів 2.2 Ковані та штамповані заготовки 2.3 Відлиття 3. Вибір методів обробки 4. Призначення припусків на механічну обробку та операційних розмірів 4.1 Розрахунок припусків 5. Розробка плану операцій Введення Зміст курсового проекту. У курсовому проекті студенти проектують технологію виготовлення деталі середньої складності в умовах серійного виробництва (або за вказівкою керівника). Курсовий проект повинен містити: суміщений креслення деталі і заготовки; комплект технологічної документації (ТЛ, МК, ОК, КЕ); пояснювальну записку; ілюстрації технологічного процесу 2 листи. креслення установочно-затискного пристосування У пояснювальній записці необхідно навести наступні розділи: аналіз вихідних даних; вибір заготівлі методу її отримання; вибір методів обробки; призначення припусків на оброблювані поверхні; розробка плану операцій (маршруту обробки); вибір технологічних баз і схеми базування на всіх операціях; вибір технологічної оснастки (верстатів та інструменту); призначення режимів різання; нормування технологічного процесу; розмірний аналіз. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ. Проаналізувати технологічність конструкції заданої деталі з урахуванням можливого впливу на конструктивні елементи деталі заданого типу виробництва. Вибрати заготівлю та спосіб її отримання. Вибрати методи обробки, що дозволяють отримати задану точність і шорсткість поверхонь деталі. Скласти маршрут обробки. Вибрати бази для всіх операцій технологічного процесу. Призначити припуски на обробку всіх поверхонь обраної заготовки. Розрахувати операційні розміри і призначити допуски і граничні відхилення. Оформити суміщений ескіз деталі і заготовки. Призначити режими різання для двох різнорідних операцій (за вказівкою керівника). Провести нормування цих операцій. Вибрати верстати і технологічне оснащення (ріжучий, допоміжний і вимірювальний інструмент, установочно-затискні пристрої) для всіх операцій. Оформити технологічні карти. Оформити листи ілюстрації технологічного процесу. Спроектувати установочно-затискні пристрої для однієї операції технологічного процесу. Остаточно оформити розрахунково-пояснювальну записку. 1. Аналіз вихідних даних Аналіз вихідних даних проводиться на підставі типу виробництва і даних креслення деталі. 1.1 Призначення і конструкція деталі У процесі проектування студент повинен ознайомитися з конструкцією деталі, її призначення та умов роботи в складальної одиниці або механізмі. Всі ці питання мають бути викладені у відповідному розділі розрахунково-пояснювальної записки. Для технічно грамотного та обгрунтованого викладу цього розділу необхідно вивчити креслення складальних одиниць і механізмів, дати опис призначення самої деталі, основних її поверхонь та впливу їх взаємного розташування, точності і шорсткості поверхні на якість роботи механізму, для якого виготовляється деталь. Якщо призначення деталі невідомо, то слід узгодити його з викладачем. Для подальшої роботи необхідно виконати ескіз деталі, на якому розміри не вказуються, а всі оброблювані поверхні позначаються цифрами в довільному порядку. Далі слід по табл.1 визначити відхилення на вільні розміри для подальшого запису в технологічні карти. З опису призначення і конструкції деталі повинно бути ясно, які поверхні і розміри мають основне, вирішальне значення для службового призначення деталі, і які - другорядне. У цьому ж розділі слід також навести дані про матеріал деталі: за хімічним складом, механічними властивостями до і після термічної обробки. Ці дані зводяться у таблиці. У процесі курсового проектування, так само як і у виробничих умовах, будь-яка конструкція (машина, складальна одиниця, деталь) повинна бути найретельнішим чином проаналізована. Метою такого аналізу є виявлення недоліків конструкції за відомостями, що містяться в кресленнях і технічних вимогах, а також можливе поліпшення технологічності розглянутій конструкції. Технологічний контроль креслень зводиться до ретельного їх вивчення. Робочі креслення оброблюваних деталей повинні містити всі необхідні відомості, що дають повне уявлення про деталі, тобто всі проекції, розрізи та перерізи, абсолютно чітко і однозначно пояснюють її конфігурацію і можливі способи отримання заготовки. На кресленні повинні бути вказані всі розміри з необхідними допусками, шорсткість оброблюваних поверхонь, допустимі відхилення від правильних геометричних форм, а також взаємного розташування поверхонь. Креслення повинен містити всі необхідні відомості про матеріал деталі, термічній обробці, застосовуваних захисних та декоративних покриттях, масі деталі і т.п. Таким чином, технологічний контроль є важливою стадією проектування технологічних процесів і в багатьох випадках сприяє з'ясуванню і уточненню наведених вище чинників. Технологічний аналіз конструкції забезпечує поліпшення техніко-економічних показників розробляється технологічного процесу. Тому технологічний аналіз є одним з найважливіших етапів технологічної розробки, в тому числі і курсового проектування. Основні завдання, які вирішуються при аналізі технологічності конструкції оброблюваної деталі, зводяться до можливого зменшення трудомісткості і металоємності, можливості обробки деталі високопродуктивними методами. Поліпшення технологічності конструкції деталі дозволяє знизити собівартість її виготовлення без шкоди для службового призначення. Звичайно як завдання на курсове проектування студенту видається робочий креслення деталі заводський розробки, в якому враховані технологічні вимоги. Однак при аналізі майже будь-якого креслення можуть бути виявлені нетехнологічні елементи. При цьому в ряді випадків у конструкцію можуть бути внесені доцільні зміни. Методично питанням технологічності конструкції слід займатися протягом усього періоду роботи над курсовим проектом, тому що ряд міркувань виникає безпосередньо при розробці технологічного процесу, виборі заготівлі, проектуванні оснащення і т.д., тим не менш значною мірою ця робота може бути виконана на підставі вивчення робочих креслень. Остаточно оформити цей розділ розрахунково-пояснювальної записки слід після розробки технологічного процесу. Щоб уникнути непомічених недоліків у конструкції, аналіз технологічності доцільно проводити в певній послідовності. 1. На підставі вивчення умов роботи деталі, а також запропонованого в завданні масштабу виробництва проаналізувати можливість її спрощення, заміни зварний, армованої чи збірної конструкцією, а також можливість і доцільність заміни матеріалу. 2. Встановити можливість застосування високопродуктивних методів обробки. 3. Визначити доцільність призначення протяжності і розмірів оброблюваних поверхонь, важкодоступні для обробки місця. 4. Визначити технологічну ув'язку розмірів, обумовлених допусками, з параметрами шорсткості, необхідність додаткових технологічних операцій для отримання високої точності і шорсткості оброблених поверхонь. 5. Визначити можливість безпосереднього вимірювання заданих на кресленні розмірів. 6. Визначити поверхні, які можуть бути використані при базуванні, доцільність введення штучних баз. 7. Проаналізувати можливість вибору раціонального методу отримання заготовки, враховуючи економічні чинники. Таблиця 1. Значення допусків, мкм
Інтервали діаметрів, мм | К в а л і т е т |
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | До 3 Св.3 до 6 "" 6 "" 10 "" 10 "" 18 "" 18 "" 30 "" 30 "" 50 "" 50 "" 80 "" 80 "" 120 "" 120 "" 180 "" 180 "" 250 "" 250 "" 315 "" 315 "" 400 "" 400 "" 500 | 4 5 6 8 9 11 |
13 15 18 20 23 25 27 | 6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40 | 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 | 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 | 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 | 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 | 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 | 100 120 150 180 210 250 300 350 400 460 520 570 630 | 140 180 220 270 330 390 460 540 630 720 810 890 970 | 250 300 360 430 520 620 740 870 1000 1150 1300 1400 1550 | 400 480 580 700 840 1000 1200 1400 1600 1850 2100 2300 2500 | 600 750 900 1100 1300 1600 1900 2200 2500 2900 3200 3600 4000 | 1000 1200 1500 1800 2100 2500 3000 3500 4000 4600 5200 5700 6300 |
З метою спрощення аналізу технологічності можна дати деякі приватні рекомендації для деяких класифікаційних груп деталей.
Для корпусних деталей визначають:
чи допускає конструкція обробку площин на прохід і що заважає такого виду обробки?
чи можна обробляти отвори одночасно на багатошпиндельних верстатах з урахуванням відстаней між осями цих отворів?
чи дозволяє форма отворів розточувати їх на прохід з одного або двох сторін?
чи є вільний доступ інструменту до оброблюваних поверхонь?
чи потрібна обробка торців з внутрішніх сторін виливки і чи можна її усунути?
чи є глухі отвори і чи можна замінити їх наскрізними?
чи є оброблювані площині, розташовані похило, і чи можна замінити їх площинами, розташованими паралельно або перпендикулярно один до одного?
чи є отвори, розташовані не під прямим кутом до площини входу і виходу, і чи можливо зміна цих елементів?
чи достатня жорсткість деталі, не обмежить вона режимів різання?
чи є в конструкції деталі достатні за розмірами та відстанню базові поверхні, якщо ні, то яким чином слід вибрати допоміжні бази?
наскільки простий спосіб отримання заготовки (виливка), чи правильно вибрані елементи конструкції, що зумовлюють одержання заготовки?
Для валів визначають:
чи можна обробляти поверхні прохідними різцями?
убувають чи до кінців діаметральні розміри шийок валу?
чи можна зменшити діаметри великих фланців або буртів або виключити їх взагалі і як це вплине на коефіцієнт використання металу?
чи можна замінити закриті шпонкові канавки відкритими, які обробляються набагато продуктивніше дисковими фрезами?
чи мають поперечні канавки форму і розміри, придатні для обробки на гідрокопіровальних верстатах?
чи допускає жорсткість валу отримання високої точності обробки (вал вважається недостатньою жорсткості для отримання точності 6-7-го квалітету при співвідношенні його довжини до діаметра> 10-12; для валів, виготовлених за більш грубим квалітетами, це відношення може бути дорівнює 15; при Багаторізцеві обробці це відношення слід зменшити до 10)?
Зубчасті колеса - масові деталі машинобудування, тому питання технологічності набувають для них особливо важливе значення. При аналізі технологічності конструкції зубчастих коліс слід визначити можливість високопродуктивних методів формоутворення зубчастого вінця із застосуванням пластичного деформування в гарячому і холодному стані. Конструкція зубчастого колеса повинна характеризуватися наступними ознаками:
простою формою центрального отвору, так як складні отвори значно ускладнюють обробку, викликаючи необхідність застосування револьверних верстатів і напівавтоматів;
простою конфігурацією зовнішнього контуру зубчастого колеса (так як найбільш технологічними є зубчасті колеса плоскої форми без виступаючих маточин) або маточинами, розташованими з одного боку, - в іншому випадку, обробка по одній деталі на верстатах зубофрезерних викликає збільшення кількості цих верстатів на 25-30% ;
симетричним розташуванням перемички між маточиною і вінцем для зубчастих коліс, що підлягають термічній обробці, як по відношенню до вінця, так і по відношенню до маточини; порушення цієї умови призводить до значних одностороннім спотворенням при термічній обробці;
можливістю Багаторізцеві обробки в залежності від співвідношення діаметрів вінців і відстаней між ними.
Подібним чином проводиться аналіз технологічності і для інших деталей, що мають аналогічні елементи конструкції.
Після проведеного аналізу технологічності всі пропозиції по зміні конструкції деталі повинні бути систематизовані в розрахунково-пояснювальній записці, ряд цих пропозицій за погодженням з керівником проекту може бути внесений до конструкцію деталі.
Кінцевою метою технологічного аналізу конструкції є оцінка пропозицій щодо її зміни.
При використанні заводських креслень та довідкової літератури може виникнути необхідність перекладу класів чистоти поверхні і ступенів точності в параметри шорсткості і квалітети. Співвідношення наведені в таблицях 2 і 3.
Таблиця 2. Співвідношення класів чистоти поверхні по ОСТ і параметрів шорсткості Ra за ГОСТ 2789-66
Клас чистоти поверхні |  Ñ 1
| 2 лютого | Ñ 3 | Ñ 4 | Ñ 5 | Ñ 6 | Ñ 7 | Ñ 8 | Ñ 9 | Ñ 10 |
Параметр шорсткості поверхні Ra | 50 | 25 | 12,5 | 6,3 | 3,2 | 1,6 | 0,8 | 0,4 | 0,2 | 0,1 |
Таблиця 3. Співвідношення класів точності поверхні по ОСТ і квалітетів за ГОСТ 25347-82
Ступінь точності | 1 | 2 | 2а | 3 | 3а | 4 | 5 | 7 |
| вал | отв. | вал | про тв. | вал | про тв. | Вали й отвори |
Квалітет | 5 | 6 | 6 | 7 | 7 | 8 | 8 - 9 | 10 | 11 | 12 | 14 |
2. Вибір заготовки та методу її отримання
На вибір методу отримання заготовки впливають:
матеріал деталі;
її призначення та технічні вимоги на виготовлення;
обсяг і серійність випуску;
форма поверхонь, розміри і точність деталі.
Оптимальний метод отримання заготовки визначається на підставі всебічного аналізу названих чинників і техніко-економічного розрахунку технологічної собівартості деталі. Метод отримання заготовки, що забезпечує технологічність виготовленої з неї деталі, при мінімальній собівартості останньої вважається оптимальним.
При виконанні проекту робиться короткий аналіз способів отримання заготовки заданої деталі. Вибір методу отримання заготовки здійснюється на основі літературних даних з урахуванням заданої серійності виробництва.
На всі оброблювані поверхні призначається загальний припуск, допуск і граничні відхилення. Оформляється креслення заготовки.
2.1 Заготівлі з прокату і спеціальних профілів
Для виготовлення деталей методами різання і пластичної деформації застосовують сортовий, спеціальний прокат і профілі. Види прокату, його характеристика і область застосування наведені в табл.4.
Сортамент прокату наведено в табл. П1 ... П3 Додатки (знаком + позначені випускаються розміри).
Таблиця 4. Види прокату і області його застосування
Вид прокату | Область застосування |
Сортовий: круглий гарячекатаний підвищеної і нормальної точності | Гладкі і ступінчасті вали з невеликими перепадами діаметрів ступенів, склянки діаметром до 50 мм, втулки з зовнішнім діаметром до 25 мм. |
круглий калібрований квадратний, шестигранний, стрічкової (гарячекатаний звичайної точності) |
|
| Кріплення, важелі, планки, клини |
квадратний, шестигранний калібрований |
|
Листовий: товстолистовий гарячекатаний тонколистової гарячо - і холоднокатаний | Фланці, кільця, плоскі деталі різної форми |
Труби сталеві безшовні гаряче - і холоднокатані | Циліндри, втулки, гільзи, шпинделя, склянки, барабани, ролики |
2.2 Ковані та штамповані заготовки
Кування.
Куванням отримують поковки простої форми масою до 250 т з великими напуском. Застосовуючи спеціальний інструмент, зменшують напуски. Припуски і допуски на поковки, що виготовляються на молотах, від (5 ± 1) мм до (34 ± 10) мм, а на кування, виготовлені на пресах, від (10 ± 3) мм до (80 ± 30) мм; для необроблюваних ділянок граничні відхилення знижують на 25-50%. Із застосуванням підкладних штампів (закритих і відкритих) отримують поковки масою до 150 кг (головним чином дрібні до 5 кг) з відносно складною формою, без напусків; припуски - від 3 мм і вище, допуски +1,5 мм і більше.
Гарячої куванням виготовляють поковки:
циліндричні суцільні гладенькі і з уступами (штоків, осей, валів, колон, цапф, роторів і т.п.);
прямокутного перерізу гладкі і з уступами (плат, пластин, штампових кубків, вкладишів, шпинделів, Дишель, баб і т.п.);
зі змішаними перерізами суцільні з уступами і з розташуванням окремих частин в одній, двох, трьох і більше площинах (колінчастих валів і т.п.);
циліндричні порожнисті гладкі і з малими уступами (дисків, фланців, коліс, покришок, муфт тощо,);
циліндричні порожнисті гладкі з малим відношенням довжини до розміру перерізу (бандажів, кілець і т.п.); циліндричні порожнисті гладкі і з великими уступами при великому відношенні довжини до розміру перерізу (барабанів, порожніх валів, циліндрів тощо);
з криволінійною віссю (гаків, бугелів, скоб, днищ, вилкообразного і т.п.).
Гаряче штампування.
Коротка характеристика основних способів гарячого штампування наведена в табл.5. Гаряче штампування виконується за двома схемами: відкритих і закритих штампах. При штампуванні в закритих штампах отримують більш точні штамповані заготовки, менше витрачається металу; продуктивність висока при зниженій стійкості штампів та обмеженості форм штамповок (круглі, типу шестерень, фланців, стаканів). Штампування в закритих штампах інакше називають безоблойной.
Штампування у відкритих штампах на кривошипних горячештамповочних пресах (КГШП) забезпечує виготовлення щодо точних поковок без зсуву в площині роз'єму, з малими припусками і з підвищеною в порівнянні з молотами продуктивністю.
Таблиця 5. Способи гарячого штампування (орієнтовна характеристика)
Спосіб отримання заготовок | Характеристика одержуваних заготовок | Припуски і допуски |
Штампування у відкритих штампах | Маса до 3 т (в основному 50-100 кг); складної форми. Поглиблення або отвори в бокових стінках поковок неможливі | Припуски і допуски по ГОСТ 7505-74. Припуски на сторону для поковок, виготовлених на молотах масою до 40 кг з розмірами до 800 мм - від 0,6-1,2 до 3,0 - 6,4 мм. Поля допусків відповідно від 0,7-3,4 до 1,6-11 мм. Для штампованих заготовок, виготовлених на кривошипних пресах, припуски на 0,1 - 0,6 мм менше. При холодній калібруванні (карбування) допуски від ± (0,1 - 0,25) мм (калібрування звичайної точності) до ± (0,05-0,15) мм (калібрування підвищеної точності) |
Штампування в закритих штампах | Маса до 50-100 кг; простої форми, переважно у вигляді тіл обертання. Застосовуються для скорочення витрати металу (відсутній задирок) і для сталей і сплавів з пониженою пластичністю |
|
Витискування і прошивка | Маса до 75 кг; круглі, конічні або ступінчасті, фасонного перетину; стрижень з масивної головкою різної форми; типу втулок (склянок) з глибокої глухий або наскрізний порожниною і одностороннім фланцем | Припуски і допуски для зовнішніх діаметрів 5 - 150 мм від 0,4 до 1,6 мм, для діаметрів порожнин 10-100 мм - від 1,6 до5, 0 |
Штампування: у штампах з роз'ємними матрицями На горизонтально кувальних машинах | Маса до 150 кг; складної форми, наприклад з отворами в бокових стінках, не здійсненними без напусків іншими способами | Аналогічні штампуванні у відкритих штампах, але допуски дещо більше в напрямку роз'єму частин матриць
|
| Маса до 30 кг, у вигляді стрижнів з головками чи потовщеннями різної форми, порожнисті, з наскрізними або глухими отворами, фланцями і виступами. Бажаною форма тіла обертання | Максимальні припуски і допуски по ГОСТ 7505-74. Припуск на 40 - 50% більше, ніж при штампуванні на молотах |
Штампування у відкритих штампах на гвинтових фрикційних пресах застосовують для виготовлення дрібних фасонних заготовок і заготовок типу болтів і заклепок тільки в одному струмку через недостатнє напряму повзуна.
Штампування у відкритих штампах на гідравлічних пресах виконують в одному струмку, центр тиску якого розташований в центрі тиску преса. Поширена штампування з алюмінієвих і магнієвих сплавів деталей великих розмірів типу панелей, рам, вузьких і довгих поковок типу балок і лонжеронів (довжиною до 8 м), склянок, втулок, із сталі і титану штампують поковки типу дисків. При виготовленні складних поковок заготівлю перед штампуванням підготовляють шляхом кування.
Гарячої штампуванням видавлюванням зазвичай на КГШП отримують заготовки типу стрижня з потовщенням; стрижні постійного і змінного перерізу, складної форми, з центральним та ексцентричним розташуванням голівки щодо осі; з головкою нескладної осесиметричної форми (тарілчасті, кулясті, ступінчасті, фланцеві, конусні); з головкою складної форми і типу розвилці; заготовки типу хрестовин або до двосторонніх потовщеннями і ін
Штампування на горизонтально-кувальних машинах (ГКР) виконують у штампах з двома площинами роз'єму: одна - перпендикулярна осі заготівлі між матрицею і пуансоном, друга - вздовж осі, поділяє матрицю на нерухому і рухому половини, що забезпечують затиск штампувало заготовки. На ГКР штампують поковки типу стрижнів з потовщеннями, з глухим отвором, трубчасті, з порожнистим потовщенням і стрижнем. Завдяки осьовому роз'єму матриць ухил в ділянках затиснення на поковках не потрібно.
Основні методи отримання заготовок шляхом обробки металів тиском та їх характеристика наведені в табл.5. Область застосування цих методів - серійне і масове виробництво.
При виборі заготовок, одержуваних тиском, слід мати на увазі, що найбільш продуктивними методами є холодна висадка на автоматах і поперечно-гвинтова прокатка (до 350 шт. / Хв). Штампування на кривошипних пресах в 2-3 рази продуктивніше штампування на молотах, припуски і допуски зменшуються на 20-35%, витрата металу на кування - на 10-15%.
2.3 Відлиття
Лиття в піщані форми є найбільш універсальним методом. Проте виготовлення форми вимагає великих витрат часу. Так, набивка 1м 3 формувальної суміші вручну займає 1,5-2год, а за допомогою пневматичної трамбування - 1ч. Застосування піскомету скорочує час набивання до 6 хв. Струшуючі машини прискорюють її в порівнянні з ручною в 15 разів, а пресові - у 20 разів.
Лиття в оболонкові форми застосовують головним чином при отриманні відповідальних фасонних виливків. При автоматизації цього методу можна отримувати до 450 полуформ / год.
Лиття в кокіль економічно доцільно при величині партії не менше 300-500 шт.д.ля дрібних виливків і 30-50 шт.д.ля великих. Годинна продуктивність методу - до 30 виливків.
Лиття по виплавлюваних моделях економічно доцільно для литих деталей дуже складної конфігурації з будь-яких сплавів при величині партії понад 100 шт.
Лиття під тиском застосовується в основному для отримання фасонних виливків з цинкових, алюмінієвих, магнієвих та латунних сплавів. Спосіб вважається доцільним при величині партії 1000-2000 шт. і більше. Продуктивність - до 1000 виливків / год.
Відцентрове лиття набуло поширення при виконанні заготовок, у формі тіл обертання. Продуктивність - до 15 виливків / год.
Перспективна штампування заготовок з рідкого металу. Метод дозволяє одержувати досить точні заготовки з глибокими виступами і тонкими стінками при питомому тиску в 6-8 разів меншим, ніж при гарячому штампуванні.
3. Вибір методів обробки
Метод обробки поверхні вибирається виходячи з вимог точності і шорсткості поверхні, зазначених на кресленні. Вибір починають з фінішної операції. Методи обробки на інших операціях вибирають виходячи з принципу поступового підвищення точності; якщо на початкових операціях техпроцесу можливе підвищення точності на 3 - 4 квалітету, то на фінішних - не більше ніж на 1 - 2. Економічна точність обробки на металорізальних верстатах, а також розміри і точність обробки деяких типових елементів деталей машин наведені в табл.6 - 11.
Таблиця 6. Середня точність і шорсткість обробки зовнішніх поверхонь тіл обертання
Способи обробки | Квалітет | Шорсткість Ra, мкм |
Обточування одноразове | 12 | 6,3 |
Обточування попереднє, обточування чистове | 11 - 10 | 3,2 |
Обточування одноразове, шліфування одноразове |
8 - 10 |
1,6 - 0,8 |
Обточування попереднє, обточування чистове, шліфування одноразове |
8 - 6 |
0,8 |
Обточування попереднє, обточування чистове, обточування тонке | 7 - 6 | 0,4 |
Обточування одноразове, шліфування попереднє, шліфування чистове | 7 - 6 | 0,4 |
Обточування попереднє, обточування чистове, шліфування попереднє, шліфування чистове | 6 |
0,4 |
Обточування попереднє, обточування чистове, шліфування попереднє, шліфування тонке |
6 - 5 |
0,2 |
Обточування попереднє, обточування чистове, шліфування попереднє, шліфування чистове, шліфування тонке |
5 |
0,2 - 0,1 |
Таблиця 7. Середня точність і шорсткість обробки циліндричних отворів
Способи обробки | Квалітет | Шорсткість Ra, мкм |
У суцільному металі |
Свердління | 12 | 25 - 6,3 |
Свердління і зенкування | 11 | 6,3 - 3,2 |
Свердління і розгортання | 8 - 9 | 3,2 - 1,6 |
Свердління і протягування | 8 - 9 | 3,2 - 1,6 |
Свердління, зенкування і розгортання | 8 - 9 | 1,6 - 0,8 |
Свердління і двократне розгортання | 7 - 8 | 1,6 - 0,4 |
Свердління, зенкування і двократне розгортання | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
Свердління, зенкування і шліфування | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
Свердління, протягування та калібрування | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
У заготовках з отвором |
Розсвердлювання | 12 | 25 - 6,3 |
Зенкер або розточування | 12 | 6,3 - 3,2 |
Двократне зенкування або дворазове розточування | 11 | 12,5 - 6,3 |
Зенкер або розточування і розгортання | 8 - 9 | 3,2 - 1,6 |
Зенкування і розточування | 8 - 9 | 6,3 - 3,2 |
Двократне зенкування і розгортання або дворазове розточування і розгортання |
8 - 9 | 1,6 - 0,8 |
Зенкер або розточування і двократне розгортання | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
Зенкер або дворазове розточування і двократне розгортання або тонке розточування | 7 - 8 | 0,8 - 0,2 |
Зенкер або дворазове розточування та хонінгування | 7 - 6 | 0,8 - 0,1 |
Зенкування і розточування, тонке розточування та хонінгування | 6 - 5 | 0,4 - 0,1 |
Зенкування і розточування, тонке розточування і двократне хонінгування | 5 - 4 | 0,2 - 0,1 |
Прогресивніше протягування та шліфування | 5 | 0,2 - 0,1 |
Таблиця 8. Середня точність і шорсткість обробки плоских поверхонь
Способи обробки | Квалітет | Ra, мкм |
Стругання і фрезерування циліндричними і торцевими фрезами: |
|
|
чорнове | 14 - 11 | 12,5 - 1,6 |
получістовой і однократне | 12 - 11 | 3,2 - 1,6 |
чистове | 10 | 1,6 - 0,8 |
тонке | 9 - 7 | 1,6 - 0,2 |
Протягування: |
|
|
чорнове литих і штампованих поверхонь | 11 - 10 | 3,2 - 0,4 |
чистове | 8 - 6 | 1,6 - 0,2 |
Шліфування: |
|
|
однократне | 9 - 8 | 1,6 - 0,2 |
попереднє | 8 | 1,6 - 0,4 |
чистове | 7 | 0,4 - 0,1 |
тонке | 6 | 0,2 - 0,05 |
Примітки:
1. Дані відносяться до обробки жорстких деталей з габаритними розмірами не більше 100 мм при базуванні з чисто обробленої поверхні і використання її в якості вимірювальної бази.
2. Точність обробки торцевими фрезами при порівнянних умовах вище, ніж циліндричними, на один - два квалітету.
3. Тонке фрезерування виробляють лише торцевими фрезами
Таблиця 9. Середня точність обробки зубчастих коліс
Способи обробки | Ступінь точності | Шорсткість Ra, мкм |
Фрезерування: |
|
|
попереднє | 9 - 10 | 12,5 - 3,2 |
чистове дискової фрезою | 8 - 9 | 6,3 - 1,6 |
чистове черв'ячної фрезою | 7 - 8 | 6,3 - 1,6 |
Довбання чистове | 6 - 8 | 3,2 - 0,8 |
Протягування | 6 - 7 | 3,2 - 0,8 |
Стругання чистове | 5 - 7 | 3,2 - 0,8 |
Шевінгування | 6 - 7 | 1,6 - 0,4 |
Шліфування | 4 - 5 | 0,8 - 0,2 |
Розміри і точність обробки отворів під нарізування різьби
Таблиця 10. Діаметри і граничні відхилення (мм) отворів за ГОСТ 19257-73 під нарізування метричної різьби з великим кроком
Номінальний діаметр різьби | Крок різьби
| Діаметр отвору під нарізування різьби з полем допуску
| Діаметр свердла для обробки отвору під різьбу |
|
| 6Н, 7Н
| 6Н
| 7Н
|
|
|
| Номінальний | Граничні відхилення |
|
3
| 0,5
| 2,50
| +0,10
| +0,14
| 2,50
|
4
| 0.7
| 3,30
| +0,12
| +0,16
| 3,30
|
5
| 0,8
| 4, 20
| +0,13
| +0,18
| 4, 20
|
6 8
| 1 1,25
| 4,95 6,70
| +0, 20
| +0,26
| 5,0 6,7
|
10
| 1,5
| 8,43
| +0,22
| +0,30
| 8,5
|
12
| 1,75
| 10, 20
| +0,27
| +0,36
| 10,2
|
14 16
| 2
| 11,90 13,90
| +0,30
| +0,40
| 11,9 14,0
|
18 20 22
| 2,5
| 15,35 17,35 19,35
| +0,40
| +0,53
| 15,4 17,4 19,4
|
24 27
| 3
| 20,85 23,85
|
|
| 20,9 23,9
|
30 36
| 3,5 4
| 26,30 31,80
| +0,48
| +0,62
| 26,5 32,0
|
42 | 4,5
| 37,25
| +0,55
| +0,73
| 37,5 *
|
48 52 | 5 | 42,70 | +0,60 | +0,80 | 43,0 * 47,0 * |
|
| 46,70 |
|
|
|
* Свердла зазначеного діаметра слід застосовувати при чистовому розсвердлювання; попереднє свердління виконують свердлами діаметром на 1-3 мм менше остаточного розміру отвору.
Таблиця 11. Діаметри і граничні відхилення (мм) отворів за ГОСТ 19257-73 під нарізування метричної різьби з дрібним кроком
Номінальний діаметр різьби | Крок різьби
| Діаметр отвору під нарізування різьби з полем допуску
| Діаметри свердла для обробки отвору під різьбу |
|
| 6Н, 7Н
| 6Н
| 7Н
|
|
|
| Номінальний | Граничні відхилення |
|
5 | 0,5 | 4,50 | +0,10 | +0,14 | 4,5 |
6 | 0,75 | 5, 20 | +0,17 | +0,22 | 5,2 |
8 | 1 | 8,95 | +0, 20 | +0,26 | 7,0 |
10 | 1,25 1 | 8,73 8,95 |
|
| 8,8 |
|
|
|
|
| 9,0 |
12 | 1 1,25 1,5 | 10,95 10,7 10,43 |
|
| 11,0 1,7 1,5 |
|
|
| +0,22 | +0,30 |
|
14 | 1 1,25 1,5 | 12,95 12,7 12,43 | +0, 20 | +0,26 | 13,0 12,7 12,5 |
16 | 1 1,25 1,5
| 14,95 14,7 14,43 | +0,22 | +0,30 | 15,0 14,7 14,2 |
18 | 1 1,5 | 16,95 16,43 |
|
| 17,0 16,5 |
20 | 1 1,5 | 18,95 18,43 |
|
| 19,0 * 18,5 * |
* Свердла зазначеного діаметра слід застосовувати при чистовому розсвердлювання; попереднє свердління виконують свердлами діаметром на 1-3 мм менше остаточного розміру отвору.
Обробка центрових отворів
На рис.1 зображено дві форми центрових отворів. Отвори форми А (рис.1, а) роблять в деталях, які піддаються попередній обробці зі зниженою точністю розмірів. Отвори форми Б (рис.1, б) застосовуються для деталей, багаторазово встановлюються при обробці на верстаті, і деталей, які в процесі експлуатації піддаються ремонту шліфуванням і т.д.
Запобіжний конус з кутом 120 ○ служить для захисту основного конуса від забоїн і полегшує підрізування торців. Центрові отвори роблять однаковими з обох кінців заготовки, хоча діаметри кінцевих шийок готової деталі різні. Розміри центрових отворів наведені в табл.12.
Рис.1 Форми центрових отворів-
а - форма А (без запобіжного конуса),
б - форма Б (з запобіжним конусом)
Таблиця 12. Розміри центрових отворів
Діаметр заготовки, мм | Розміри отвору, мм
| Найменший діаметр кінцевий шийки Dо, мм |
| D | d | L | l | a |
|
5-8 | 2,5 | 1,0 | 2,5 | 1,2 | 0,4 | 4,0 |
8-12 | 4,0 | 1,5 | 4,0 | 1,8 | 0,6 | 6,5 |
12-20 | 5,0 | 2,0 | 5,0 | 2,4 | 0,8 | 8,0 | 20-30 | 6,0 | 2,5 | 6,0 | 3,0 | 0,8 | 10,0 | 30-50 | 7,5 | 3,0 | 7,5 | 3,6 | 1,0 | 12,0 | 50-80 | 10,0 | 4,0 | 10,0 | 4,8 | 1,2 | 15,0 | 80-120 | 12,5 | 5,0 | 12,5 | 6,0 | 1,5 | 20,0 | 120-180 | 15,0 | 6,0 | 15,0 | 7,2 | 1,8 | 25,0 | 180-300 | 20,0 | 8,0 | 20,0 | 9,6 | 2,0 | 30,0 | Св.300 | 30,0 | 12,0 | 30,0 | 14,0 | 2,5 | 42,0 |
4. Призначення припусків на механічну обробку та операційних розмірів Призначення припусків проводиться табличним і розрахунково-аналітичним (для двох поверхонь) методами. Для розрахунку операційних розмірів і призначення припусків на обробку для всіх поверхонь, що обробляються більш ніж за один перехід, складається маршрут обробки (табл.13). Припуски для різних методів обробки наведені в таблицях П5 - П8. Розрахунок операційних розмірів починають з кінця маршруту. На останньому переході (операції) операційний розмір дорівнює розміру за кресленням деталі, розмір на попередній операції отримують складаючи (або віднімаючи для отворів) припуск з операційним розміром наступної операції. Граничні відхилення на всі операційні розміри, крім останнього, задають за полем h - для валів або H - для отворів. Граничні відхилення розмірів заготовки задаються за своїми правилами, встановленими для даного виду заготовок (для виливків і штамповок часто + 1 / 3 і - 2 / 3 допуску для валів і + 2 / 3 і - 1 / 3 для отворів). Таблиця 13. Приклад розрахунку операційних розмірів. Маршрут обробки поверхні | квалітет | Операційний розмір, мм | Припуск, мм |  Обробка поверхні (№), ступінь валу Æ 30 k 6
Заготівля (штампування) |
16 |
Æ 34 (± ...) |
4,0 | Обточування чорнове | 12 | Æ 31,9 ® Æ 32 h 12 | 2,0 | Обточування чистове | 9 | Æ 30,4 h 9 | 1,5 | Шліфування попереднє | 7 | Æ 30,1 h 7 | 0,3 | Шліфування остаточне | 6 | Æ 30 k 6 | 0,1 |
Якщо розмір заготовки обраний за іншим нормативам, наприклад для заготовки з прокату, то припуск на першу операцію виходить як різниця між розміром заготівлі і першим операційним розміром. Якщо припуск на першу операцію виходить занадто великим для видалення за один перехід, доводиться вводити в техпроцес додаткові (обдирні) проходи. Операційні розміри на чорнових переходах округлюють до 0,5 або 1,0 мм. На чистових переходах розміри не округлюються. 4.1 Розрахунок припусків При виконанні курсового проекту розрахунок припусків на механічну обробку проводиться розрахунково-аналітичним методом для двох найбільш точних поверхонь і за таблицями для інших поверхонь. Розрахунок припусків і призначення їх величин за таблицями можуть проводитися тільки після вибору оптимального для даних умов технологічного маршруту та вибору методу отримання заготовки. Розрахунок припусків на механічну обробку. Мінімальний проміжний припуск на виконуваному перехід в загальному вигляді для плоских поверхонь визначається за формулами: для асиметричних припусків z i min = (Rz i -1 + h i -1) + Δ Σ i -1 + ε i; для симетричних припусків 2 z i min = 2 [(Rz i -1 + h i -1) + Δ Σ i -1 + ε i]. Де: z i min (2 z i min) - мінімальний розрахунковий припуск на виконуваному переході; Rz - параметр шорсткості; Δ Σ - Просторові відхилення (кривизна і викривлення заготівлі, ексцентричність отвори щодо зовнішньої поверхні, відведення осі отвору, відхилення від паралельності, перпендикулярності осей, площин і т.п.). ε i - похибка установки на виконуваному переході. Для діаметральні поверхонь ε i і Δ Σ є векторними величинами. Загальна величина двох просторових відхилень визначається сумою векторів: 
Тому для припусків на діаметр: 2z i min = 2 [(Rz i-1 + h i-1) +]. З метою зручності розрахунок слід робити у вигляді табл.1. Таблиця 1. Розрахунок припусків і операційних розмірів Технологічні операції та переходи обробки елементарних поверхонь | Квалітет | Допуск Т, мкм | Елементи припуску, мкм | Мінімальний припуск, мкм
| Максимальний припуск, мкм | Розрахунковий розмір, мм | Операційний розмір, мм |
|
|
|
Rz |
h |
Δ Σ |
ε |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядок розрахунку припусків на обробку та граничних розмірів за технологічними переходами Для зовнішніх поверхонь. 1. Користуючись робочим кресленням деталі і картою технологічного процесу механічної обробки, записати в розрахункову карту оброблювані елементарні поверхні заготовки і технологічні переходи обробки в порядку послідовності їх виконання по кожній елементарної поверхні від чорнової заготовки до остаточної обробки. 2. Записати значення допуску - Т, параметра шорсткості - Rz, глибини дефектного шару - h, похибки форми або розташування - Δ Σ, похибки базування - ε для кожної операції (переходу). 3. Визначити розрахункові величини мінімальних припусків на обробку Zi min по всіх технологічних переходах. 4. Записати для кінцевого переходу в графу "Розрахунковий розмір" найменший граничний розмір деталі за кресленням. 5. Для переходу, що передує, визначити розрахунковий розмір додатком до найменшого граничного розміру розрахункового припуску. 6. Послідовно визначити розрахункові розміри для кожного попереднього переходу додатком до розрахункового розміру розрахункового припуску наступного за ним суміжного переходу. 7. Записати найменші граничні розміри по всіх технологічних переходах, округляючи їх збільшенням розрахункових розмірів; округлення виробляти до того ж знака десяткового дробу, з яким дано допуск на розмір для кожного переходу. 8. Визначити найбільші граничні розміри додатком допуску до округленому найменшому граничного розміру. 9. Записати граничні значення припусків z max як різницю найбільшого граничного розміру виконуваного переходу і найменшого граничного розміру попереднього переходу і z min як різниця найменшого граничного розміру виконуваного переходу і найбільшого граничного розміру попереднього переходу. 10. Визначити загальні припуски Z 0 m ах і Z 0 min, підсумовуючи проміжні припуски на обробку. 11. Перевірити правильність зроблених розрахунків за формулами: Z im ах - Z imin = T i -1 - T i Z 0 m ах - Z 0 min = Т заг - Т дет Для внутрішніх поверхонь 1. Користуючись робочим кресленням деталі і картою технологічного процесу механічної обробки, записати в розрахункову карту оброблювані елементарні поверхні заготовки і технологічні переходи обробки в порядку послідовності їх виконання по кожній елементарної поверхні від чорнової заготовки до остаточної обробки. 2. Записати значення допуску - Т, параметра шорсткості - Rz, глибини дефектного шару - h д похибки форми або розташування - ρ, похибки базування - ε і б для кожної операції (переходу). 3. Визначити розрахункові величини мінімальних припусків на обробку Zi min по всіх технологічних переходах. 4. Записати для кінцевого переходу в графу "Розрахунковий розмір" найбільший граничний розмір деталі за кресленням. 5. Для переходу, що передує, визначити розрахунковий розмір вирахуванням з найбільшого граничного розміру розрахункового припуску. 6. Послідовно визначити розрахункові розміри для кожного попереднього переходу вирахуванням з розрахункового розміру наступного за ним суміжного переходу розрахункового припуску. 7. Записати найбільші граничні розміри по всіх технологічних переходах, округляючи їх зменшенням розрахункових розмірів; округлення виробляти до того ж знака десяткового дробу, з яким дано допуск на розмір для кожного переходу. 8. Визначити найменші граничні розміри вирахуванням допуску з округленої найбільшого граничного розміру. 9. Записати граничні значення припусків z max як різницю найбільшого граничного розміру виконуваного переходу і найменшого граничного розміру попереднього переходу і z min як різниця найменшого граничного розміру виконуваного переходу і найбільшого граничного розміру попереднього переходу. 10. Визначити загальні припуски Z 0 m ах і Z 0 min, підсумовуючи проміжні припуски на обробку. 11. Перевірити правильність зроблених розрахунків за формулами: Z im ах - Z imin = T i -1 - T i Z 0 m ах - Z 0 min = Т заг - Т дет Примітки, 1. Мінімальний припуск не може бути менше мінімальної товщини шару, що зрізується при обраному методі обробки. Якщо ця умова не дотримується необхідно припуск збільшити. 2. Максимальний припуск необхідно використовувати для перевірки міцності ріжучого інструменту. 3. При обробці взаємопов'язаних плоских поверхонь від змінних баз рекомендується будувати розмірні ланцюги, що визначають взаємозв'язок оброблюваної поверхні з вимірювальною базою. 4. У ряді випадків доцільно припуск, розрахований на чорнову обробку, розподіляти між чорновою і получістовой обробкою; при цьому 60-70% розрахункової припуску рекомендується знімати при чорновій обробці і 30 - 40% - при получістовой обробці. 5. Розробка плану операцій При розробці плану операцій (маршруту обробки) враховують такі положення: на першій операції (перших операціях) техпроцесу необхідно підготувати бази для подальшої обробки; при розробці маршруту необхідно прагнути до реалізації принципів сталості баз та суміщення баз; обробка завжди починається з чорнових операцій, на яких видаляють максимальний припуск; при поєднанні в одній операції чорнових і чистових переходів бажано спочатку виконати всі чорнові, потім чистові; перед чистової обробкою точних поверхонь бажано обробити всі допоміжні поверхні (пази, канавки, різьблення, отвори ...); шліфувальні операції проводяться після термообробки (якщо вона потрібна); місце операцій термообробки необхідно вказати в маршруті.
Додати в блог або на сайт
Цей текст може містити помилки.
Виробництво і технології | Методичка
177.2кб. | скачати
Схожі роботи:
Виготовлення корпусу бетонобойной снаряда в умовах серійного виробництва
Проектування технологічних процесів виготовлення деталі
Проектування і розробка технологічних процесів виготовлення деталі
Проектування технологічного процесу виготовлення деталі Підставка
Проектування технологічного процесу виготовлення деталі Корпус
Проектування технологічного процесу виготовлення деталі Пробка
Розробка технології та оснащення для виготовлення деталі Планка
Проектування ділянки механічного цеху з виготовлення деталі вал-шестірня
Проектування ділянки механічного цеху з виготовлення деталі вал шестерня
|