Разработка технологического процесса изготовления
1. Анализ конструкции детали и назначение детали
Втулка изготавливается из сортового проката круг. Материал детали А12В. Вид проката, из которого изготавливается деталь, — круг горячекатный повышенной и нормальной точности с постоянной характеристикой поперечного сечения; диаметр — 34 мм. Определяется ГОСТом 2590-88. Втулка конструктивно представляет собой вал с отверстием. Втулка—тело вращения. Втулка изготовлена из материала сталь А12В, предназначенная для изготовления деталей на металлорежущих скоростных станках-автоматах и полуавтоматах. Отверстие диаметром 16Н7мм используется для вала, который передает вращательное движение. Деталь обрабатывается точением наружных поверхностей, снятием фасок
1,5х45º, сверлением отверстия диаметром 16Н7мм с последующим его зенкерованием.
Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности и проста по конструкции.
2. Материал детали; его маркировка, механические и технологические свойства
Данная деталь «Втулка» изготовлена из сортового проката круг постоянного диаметра 34 мм. Материал детали – сталь А12В.
Автоматная сталь хорошо поддается обработке точением, резанием, что обуславливает ее широкое применение при изготовлении многих деталей, в том числе втулок.
Механические свойства автоматной стали характеризуются следующими показателями: горячекатаные прутки — предел прочности s
в
= 420—750 Мн/м2
, относительное удлинение d = 14—22%.
Расшифровка маркировки: автоматная сталь, содержащая 0,12% углерода и около 1% вольфрама.
Материал заготовки при изготовлении детали обеспечивает необходимую шероховатость поверхности уплотнения и необходимую точность расчетов.
3. Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления
Заготовки необходимо подбирать таким образом, чтобы обеспечить наиболее рациональное использование материала, минимальную трудоемкость получения заготовок и возможность снижения трудоемкости изготовления самой детали.
При выборе заготовки учитывают: - тип производства; - материал заготовки; - конфигурацию; - размеры; - элементы детали.
В качестве заготовки выбирается пруток – круг 34 ГОСТ 2590 – 88
А12В.
Технологическому процессу сопутствует ряд вспомогательных процессов: складирование заготовок и готовых изделий, ремонт оборудования, изготовление инструмента и оснастки.
Технологический процесс условно состоит из трех стадий:
1. Получение заготовок.
2. Обработка заготовок и получение готовых деталей.
3. Сборка готовых деталей в изделие, их настройка и регулировка.
В зависимости от требований, предъявляемых к точности размеров, формы, относительного положения и шероховатости поверхностей детали с учетом ее размеров, массы, свойств материала, типа производства, выбираем один или несколько возможных методов обработки и тип соответствующего оборудования.
Проектирование технологического маршрута обработки
4. Выбор методов и количество необходимых переходов обработки
поверхности деталей, формирование маршрута изготовления деталей и выбор состава технологического оборудования.
При формировании маршрута изготовления руководствуются
следующими принципами:
1. В первую очередь обрабатывают те поверхности, которые являются базовыми при дальнейшей обработке. 2. Затем обрабатывают поверхности с наибольшим припуском. 3. Далее выполняют обработку поверхностей снятия металла, которая в наименьшей степени влияет на жёсткость детали. 4. К началу техпроцесса необходимо относить те операции, на которых можно ожидать появление брака из-за скрытых дефектов (трещины, раковины и т.д.).
Формирование маршрута технологических операций, выбор методов и количества необходимых переходов, группы технологического оборудования для изготовления детали «Втулка»
№ оп |
Содержание или наименование операции |
Станок, оборудование | Оснастка |
005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 055 |
Править пруток Отрезать групповую заготовку Ø 34мм в размер 2000 Заправить концы прутка фасками под угол 20º Центровать торец под сверление, сверлить и зенкеровать отверстие Ø16Н7 до Ø15,79±0,11 под развертывание, точить поверхность Ø28е8 до Ø28,4-0,13 под шлифование. Проточить канавки b=3 и b=4,7Н12, фаску окончательно. Отрезать деталь в размер 40,5 Промыть деталь Навесит бирку с номером детали на тару Подрезать второй торец в размер 40, точить и расточить фаски. Развернуть отверстие Ø16Н7(+0,018) окончательно Шлифовать поверхность Ø28е8(-0,073) с подшлифовкой торца окончательно Промыть деталь Техни
ческий контроль
Нанесение покрытия |
Пресс И5526 Абразивно-отрезной 8Б242 Токарный ХС-151 Токарный автомат 1Е140 Моечная машина Токарно-револьверный 1П340ПЦ Круглошлифовальный 3М153Е Моечная машина Плита по ГОСТ 10905-75 |
Поддерживающее устройство Наладка Патрон цанговый Вкладыш Ø28 Оправка, центры, хомутик, прибор активного контроля |
Разработка технологических операций
5. Выбор средств технологического оснащения операций
Технологическое оснащение представляет собой дополнительные устройства, применяемые для повышения производительности труда, улучшения качества.
Для изготовления детали «Втулка» необходимо выполнить различные операции, такие как отрезка, автоматная, автоматная токарно-револьверная, вертикально-сверлильная.
Для выполнения этих операций применяются различные станки, основные характеристики которых сведены в таблицу:
Наименование станка |
Масса станка, кг | Мин/макс Частота вращения шпинделя, об/мин |
Габариты станка, мм |
Мощно- сть электродви-гателя, КВт |
И5526 8Б242 1Е140 3М153Е |
12000 2500 2230 4500 |
45/2250
45/2250 80/2500 13/2290 |
6200 х 3700 х 2700
7700 х 1870 х 1780 2160 х 1000 х 1510 2260 х 1920 х 1780 |
25 17 5,5 11 |
6. Расчет припусков и операционных размеров
Дана заготовка Ø 34 – 0,62 мм. Следовательно, максимальный диаметр заготовки dзmax= 34 мм, а минимальный диаметр dз min= 33,38 мм.
Диаметр детали втулка равен 28 -0,073 мм, следовательно, максимальный диаметр детали dдmax= 27,96 мм, а минимальный диаметр dд min= 27,927мм.
dдmax
|
|
Zi min |
|
dд minZi max
dзmin
dзmax
Zi
max = dзmax - dдmin = 34 – 27,96 = 6,04
Zi min = dзmin - dдmax = 33,38 – 27,927 = 5,45
Остальные припуски считаем как разность номинальных размеров.
№оп. |
Номинальный размер |
Максимальный размер |
Минимальный размер |
| 020 | Ø 16+0,018 Ø28,4-0,13 |
16,018 28,4 |
16 28,27 |
7. Расчет режимов резания
Рассчитаем режим резания для операции на токарном (020).
Принятые обозначения:
n – частота вращения;
s – подача;
t– глубина резания;
v – скорость резания.
t = (34 – 28) / 2 = 6/2 = 3 мм.
При обтачивании детали при глубине резания 3 мм принимаем подачу равной s = 0,15 мм/об.
Рассчитаем скорость резания:
Сυ
= 350
х = 0,15
у = 0,35
m = 0,2
Т=120мин
v= πdn/1000.
Отсюда следует, что:
n = 1000 v / πd = 1000 · 219/ (3,14 · 34)= 2055 об/мин
8. Техническое нормирование. Расчет норм времени
Нормирование технологического процесса
состоит в определении величины штучного времени Тшк
для каждой операции.
Величина Тшк
определяют по формулам:
1) точение Ø34под Ø28
Тшк1=0,19DL/1000=0,19*34*35/1000=0,2261 мин
2) сверление отверстия Ø 16
Тшк2=0,21DL/1000=0,21*16*40/1000=0,1344 мин
3) шлифование поверхности Ø28
Тшк3=3,62D/1000=3,62*28/1000=0,12 мин
4) точение канавок
Тшк4=0,19DL/1000=(0.19*28*3+0.19*28*4.7)/1000=0,041 мин
Тшк= Тшк1 +Тшк2 +Тшк3+ Тшк4=0,2261+0,1344+0,12+0,041=0,523 мин