Курсовая работа: Разработка технологического процесса механической обработки заготовки "Ролик"
Техническая характеристика токарного станка Starchip 460
Управление SIEMENS8020
Макс.диаметр токарной обработки над станиной 460
Макс. длина детали 650
Стандартный диаметр токарной обр. над суппортом 230
Число оборотов шпинделя 35-3500
Мощность главного двигателя 1,7
Торец шпинделя ISO A2-6
Диаметр шпинделя 56
Конус шпинделя МК6
Диаметр гидр.патрона 203,2
Мощность осевых двигателей X/Z 1,4
Ускоренный ход X/Z 12\16
Точность позиционирования X/Z 0,012\0,015
Диаметр гидравлического токарного патрона 203,2
Число инструментов 12
Хвостовик 20х20х125
Смена инструмента 0,6
Ход пиноли 90
Диаметр пиноли 85
Конус пиноли МК3
Требуемая площадь 2935-1520
Вес станка 3800
Сверлильный станок, модель НС-12А
Наибольший диаметр сверления в мм 12
Рабочие размеры стола в мм 250×300
Наибольший ход шпинделя в мм 100
Вылет шпинделя в мм 175
Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя
до стола в мм 20-420
Конус шпинделя Морзе 2
(укорочен-
ный)
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 450-4500
Подача шпинделя ручная
Число скоростей шпинделя 5
Мощность главного электродвигателя в кВт 0,5/0,6
Габариты станка (длинна × ширина × высота) в мм 360×670×700
Вес станка в кг 100
Круглошлифовальный станок 3А164
Наибольшие размеры устанавливаемых изделий в мм:
Диаметр 400
Длина 2000
Наименьший и наибольший диаметр шлифования в мм 40-400
Наибольшая длинна шлифования в мм 1800
Наибольшее продольное перемещения стола в мм 1800
Наибольший угол поворота стола в градусах 2,4
Конус отверстия шпинделя передней и задней бабок Морзе№6
Ход пиноли задней бабки в мм 65
Наименьший и наибольший диаметр шлифовального
круга в мм 500-750
Диаметр отверстия шлифовального круга в мм 305
Ширина шлифовального круга 75
Наибольшая окружная скорость шлифовального круга в м/сек 35
Пределы чисел оборотов изделия в минуту 30-180
Пределы подач стола в м/мин 0,1-5
Пределы поперечных подач шлифовальной бабки на
один ход стола в мм 0,01-0,03
Мощность главного электродвигателя в кВт 14
Габариты станка (длинна × ширина × высота) в мм 6090×2550×1585
Вес станка в кг 10000
Выбор приспособления
При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособление.
Приспособление – вспомогательное устройство, используемое для механической обработки, сборки и контроля заготовок.
Станочные приспособления применяют для установки и закрепления на станках обрабатываемых заготовок. В зависимости от вида механической обработки, приспособления используются для сверлильных, фрезерных, расточных, токарных, шлифовальных станков.
Приспособления на станках обеспечивают:
‑ повышение производительности труда при устранении разметки и сокращении времени на установку и закрепление заготовок;
‑ повышение точности обработки благодаря устранению выверки при установке и связанных с ней погрешностей;
‑ облегчение условий труда станочников;
‑ расширение технологических возможностей оборудования;
‑ повышение безопасности труда.
Для установки и закрепления детали “Ролик” при выполнении токарных работ выбираем трёхкулачковый патрон ГОСТ 24351 – 80. Трёхкулачковый патрон обеспечивает наилучшую ориентацию при зажиме детали вдоль его оси и наименьшее влияние относительной погрешности перемещения отдельных кулачков на точность зажима.
Выбор режущего инструмента
При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его конструкции и размеров определяются методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.
При выборе режущего инструмента необходимо выбирать стандартный инструмент, но иногда целесообразно выбирать специальный, комбинированный инструмент позволяющий обрабатывать несколько поверхностей.
Для обработки стали рекомендуется применять инструмент, режущая часть которого изготовлена из титано–вольфрамовых твёрдых сплавов, быстрорежущих инструментальных сталей и другие. Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов используют инструмент из вольфрамовых твёрдых сплавов.
Если технологические особенности детали не ограничивают применение высоких скоростей резания, то следует применять высокопроизводительные конструкции режущего инструмента.
Для обработки детали “Ролик” принимаем следующие инструменты:
Резец проходной упорный отогнутый с углом в плане 90° ГОСТ 18870–73
Резец канавочный ГОСТ 18884-73
Резец отрезной ГОСТ 18884-73
зенкер ГОСТ 12489 – 71 D8,2,D8;D2,11
Сверло из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 18885-73
Резец резьбовой ГОСТ 18885-73
Выбор измерительного инструмента
В процессе изготовления деталей производят измерение и контроль деталей с целью определения их соответствия указанным на чертеже требованиям. В серийном производстве наиболее часто применяют бесшкальные инструменты, которые не дают числового значения измеряемой величины и предназначены только для контроля отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей и частей детали.
При проектировании технологического процесса механической обработки заготовки для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но иногда целесообразно применять специальный контрольно – измерительный инструмент или контрольно – измерительное приспособление.
Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда контролёра и станочника, создавать условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения себестоимости.
Точность измерений – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Разнообразие размеров деталей изготавливаемых машин обусловливает применение различных средств и методов, с помощью которых производят измерения различных действительных размеров.
Под средством измерения понимают техническое средство, используемое при измерении и имеющее нормированные метрологические свойства. По характеру использования в производственном процессе все средства измерения могут быть разбиты на три основные группы: меры, измерительные приборы и инструменты и калибры.
Мерами называют тела или устройства, воспроизводящие либо единицу измерения, либо её кратное или дробное значение.
Измерительными приборами и инструментами называют устройства, с помощью которых измеряются размеры различных деталей. По назначению все измерительные приборы и инструменты могут быть разделены на две группы: универсальные и специальные. Универсальные измерительные приборы предназначены для измерения самых разнообразных деталей, специальные – только для измерения определённых деталей или их отдельных параметров.
В производстве не всегда нужно знать величину действительного размера. Иногда достаточно лишь убедиться в том, что действительный размер детали находится в пределах установленного допуска, то есть между наибольшим и наименьшим предельными размерами. В этом случае действительный размер детали сравнивают с предельно допустимым с помощью специальных контрольных инструментов – калибров.
Калибрами называют бесшкальные контрольные инструменты, которые предназначены для сравнения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей детали с предписанными. Различают два типа калибров: нормальные и предельные.
Преимуществом калибров является экономичность и высокая производительность измерений при массовом и серийном производстве. Основные требования к калибрам – высокая точность изготовления, большая жёсткость при малой массе, износоустойчивость, коррозионная стойкость, стабильность рабочих размеров, удобство в работе.
Калибры для контроля гладких цилиндрических поверхностей разделены на две группы: пробки и скобы.
Пробки – калибры для контроля отверстий, имеют разнообразные конструктивные формы.
Скобы – калибры для контроля валов также имеют разнообразные конструктивные формы.
Контроль внутренней резьбы осуществляют резьбовыми калибрами-пробками. По конструкции калибры-пробки изготавливают двусторонними с проходным и непроходным размерами или односторонними.
2. РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет припусков аналитически на две поверхности ø215N7, 120h12
Припуском называется слой металла, который нужно снять с обрабатываемой поверхности детали, для получения окончательного размера необходимого количества обрабатываемой поверхности.
Общий припуск- это слой материала снимаемый в течении всего процесса обработки данной поверхности, то есть от размера заготовки до размера готовой детали.
Операционный припуск- это слой металла снимаемый в процессе одной операции при обработки данной поверхности.
Расчет операционного припуска 120h12
Величину отклонения для проката определяют:
| Последовательность обработки | Элементы припуска |
Zmin в (мкм) |
Расчёт-ный размер в (мм) | Допуск δ в (мм) | Предельный размер в (мм) |
Припуски в (мкм) |
||||||
| Д max | Д min | Zmax | Zmin | |||||||||
| Rz | Ta | ρa | Ey | |||||||||
| Заготовка h14 | 50 | 50 | 60 | - | - | 119,96 | 100 | 120,06 | 119,96 | - | - | |
|
Точение последо-вательное h12 |
40 | 40 | 3,6 | 15 | 134 | 119,83 | 60 | 119,89 | 119,83 | 80 | 80 | |
|
Точение последо-вательное h12 |
40 | 40 | 0,18 | 15 |
82,7 |
119,75 | 60 | 119,81 | 119,75 | 200 | 160 | |
1.Заносим в таблицу последовательность обработки рассматриваемой поверхности от заготовки до готовой детали.
2.Заносим в таблицу значение погрешности установки, которое выбираем по таблицам справочников.
3.Рассчитываем значение пространственных отклонений:
ρа= ∆k* L;
где ∆k величина удельной деформации литых заготовок мкм/мм, принимается равным 0,5 мкм/мм;
L – общая длина заготовки;
ρа = 0,5* 120 = 60 мкм;
ρa´ = ρa* 0,06 = 60* 0,06 = 3,6 мкм;
ρa’´ = ρa’* 0,05 = 3,6* 0,05 = 0,18 мкм
4.Определяем расчётные величины минимальных припусков Zbmin по всем технологическим переходам:
Zbmin =Rz+T+ρo·Eу= 40+40+3.6·15= 134мкм;
Zbmin = Rz+T+ρo·Eу = 40+40+0.18·15=82,7мкм;
5.Определяем расчётный размер:
120-0.25=119,75 мм;
119,75+82,7/ 1000 = 119,83 мм;
119,83+134/ 1000 = 119,96 мм;
6.Определяем максимальные предельные размеры, путём прибавления к расчётным размерам допусков:
119,75+60/1000=119,81 мм;
119,83+60/1000=119,89 мм;
119,96+60/1000=120,06 мм;
7. Определяем предельные припуски:
Z0max: (119,89-119,81)*1000=80 мкм;
(120,06-119,89)*1000=200мкм;
Z0min(119,83-119,75)*1000=80 мкм;
(119,96-119,83)*1000= 160 мкм;
8. Проверяем правильность расчётов:
Z0max - Z0min = δзаг - δдет
280-240= 100-60
40 =40
Расчет операционного припуска ø215N7
| Последовательность обработки | Элементы припуска |
2Zmin в (мкм) |
Расчётный размер в (мм) | Допуск δ в (мм) | Предельный размер в (мм) |
Припуски в (мкм) |
|||||
| Rz | Ta | ρa | Ey |
Д max |
Д min |
Zmax | Zmin | ||||
|
Заготовка H12 |
60 | 60 | 50 | - | - | 215,496 | 100 | 215,496 | 215,396 | - | - |
|
Точение черновое H9 |
10 | 20 | 3 | 25 | 2*170 | 215,156 | 50 | 215,156 | 215,106 | 340 | 290 |
| Точение чистовое H7 | 3 | 6 | 0,15 | 12,5 | 2*55,18 | 215,046 | 10 | 215,046 | 215,036 | 110 | 70 |
