Деталь «Корпус УРТК.713452.001»

  Чтобы  определить величину коэффициента  К_п, зависящего от объема производства заготовок, необходимо вначале установить группу серийности отливок. По табл. 3.12[3] при объеме выпуска заготовок 75000 шт., и массе отливки 0,5 кг., определяем группу серийности – 4. Тогда  К_п=0,96. Подставляя полученные данные в формулу (5) получим:

S_заг=[(360/1000)·3,59·1,1·1·0,95·1,26·0,96]–(0,5 – 0,33)·(400/1000)=98 руб.

 

2. Литье в кокиль.

  Для данного вида литья определяем  коэффициенты:

К_т=1,05;   К_с=1;   К_в=0,96;   К_м=1,2;   К_п=0,85. C_i=318 рублей;   S_отх=400 рублей.

  Подставляя  численные данные в формулу  (5) получим:

S_заг=[(318/1000)·3,59·1,05·1·0,96·1,2·0,85]–(0,5–0,33)·(400/1000)=92 руб.

  Таким образом, литье в кокиль  выгоднее, чем литье в песчаные  формы.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Формирование операций и выбор технологического оборудования, металлорежущего инструмента и оснастки

Классифицируем данную деталь.

Класс–полые цилиндры (втулка). Характерное условие:

                              h=(0,25÷2,5)·D (мм)                                (6)

Подставляя размеры детали h=52 мм, D=74 мм, получим:

                          52=(0,25÷2,5)·74=18,5÷185 мм.

Т. е. Размеры детали удовлетворяют  данному условию.

Размерная группа – Н (небольшие): D=70÷150 мм; G=0,3 ÷2 кг.

На основании анализа базового технологического процесса изготовления детали и выбора метода получения  заготовки, а также используя  типовые схемы обработки деталей  данного класса [2], составляем проектные  варианты маршрутного технологического процесса, ориентируемого на автоматизированное производство (см. табл. 3,4).

 

Таблица 1. Проектный технологический маршрут изготовления   корпуса

№       операции	Наименование  операции и ее содержание	Станок (оборудование)	Технологические базы, приспособление
1	2	3	4
005	Заготовительная. Литье в кокиль.	Кокильная машина мод. 5913
015	Токарная с ЧПУ Обработать начерно и начисто наружную поверхность Ø45 и два торца.	Токарный с ЧПУ станок модели 16К20Ф32	Цилиндрическая  поверхность и необработанный торец. Приспособление: патрон трехкулачковый самоцентрирующий.
025	Сверлить отверстие Ø21. Обработать  начисто торец, внутренние цилиндрические поверхности, наружную цилиндрическую поверхность Ø42.   Развернуть Ø350,026. Расточить канавки. Снять фаски.	Токарно-револьверный станок модели 1П426Ф3	Необработанные торец и наружная поверхность Ø45 Приспособление: патрон трехкулачковый самоцентрирующий.
035	Сверлильная с ЧПУ Сверлить 4 отв. Ø5,2 Зенковать фаску 0,6х45	Сверлильный с ЧПУ 2Н135Ф32	Цилиндрическая  внутренняя поверхность Ø21 и обработанный торец. Приспособление специальное.
045	Вертикально - сверлильная Сверлить отверстие Ø3,5	Вертикально- сверлильный 2Н125	Цилиндрическая  внутренняя поверхность и обработанный торец. Приспособление специальное.
055	Контрольная. Проверить размеры, шероховатость  поверхностей, технические требования.	Контрольный стол	Приспособление  контрольное с установкой детали на оправку.

 

 

1.5 Определение припусков, операционных размеров и размеров заготовки

 

Припуски на несколько поверхностей определим расчетно – аналитическим  методом [5]. Опытно – статический  метод позволяет назначать припуски независимо от технологического процесса обработки заготовки и поэтому  они, как правило, являются завышенными, что приводит к увеличению расхода материла и трудоемкости изготовления деталей.

 Значения операционных допусков примем по таблицам точности обработки [5], величину допусков на размеры исходной заготовки принимаем руководствуясь справочными таблицами [9].

Минимальный припуск при обработке  внутренних и наружных  поверхностей (двусторонний припуск) определяется по формуле:

                                          2z_{i min}=2[(R_z+h)_i-1+ ]                        (8)

При последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск) определяется по формуле:

                                       z_{i min}=(R_z+h)_i-1+

                              (9)

Здесь R_zi-1 высота неровностей профиля на предшествующем переходе; h_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе; Δ_Σi-1 – суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем переходе; ε_i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

     Номинальный припуск на обработку  поверхностей определяется по  формулам: внутренних

                                                   z_i=z_{i min}+ES_i-1-ES_i                                        (10)

                                           2z_i=2z_{i min}+ES_Di-1-ES_Di                                   (11)

Здесь ES_Di-1, ES_i-1; ES_Di, ES_i – верхние отклонения размеров соответственно на предшествующем и выполняемом переходах.

наружных

                                                  z_i=z_{i min}+ei_i-1+ei_i                                       (12)

                                             2z_i=2z_{i min}+ei_Di-1+ei_Di                                   (13)

Здесь ei_i-1, ei_Di-1; ei_i, ei_Di – нижние отклонения размеров соответственно на предшествующем и выполняемом переходах.

    Знать номинальные припуски необходимо  для определения номинальных  размеров формообразующих элементов  технологической оснастки (штампов,  пресс-форм, моделей, волок, приспособлений).

    Максимальный припуск на обработку  поверхностей определяется по  формулам: внутренних

                                                  z_{i max}=z_{i min}+Td_i-1+Td_i                                    (14)

                                         2z_{i max}=2z_{i min}+Td_i-1+Td_i                                  (15)

наружных                                             

                                          z_{i max}=z_{i min}+TD_i-1+TD_i                                   (16)

                                         2z_{i max}=2z_{i min}+TD_i-1+TD_i                                  (17)

Здесь Td_i-1 , TD_i-1 – допуски размеров на предшествующем переходе и Td_i, TD_i - допуски размеров на выполняемом переходе.

   Максимальные припуски принимают  в качестве глубины резания  и используют для определения  режимов резания и выбора оборудования  по мощности.

Расчетные формулы для определения размеров: 

внутренних  поверхностей

                                             D_{max i-1}=D_{max i} – 2z_{min i}                                           (18)

                                             D_{min i-1}=D_{max i-1} – T_{D i-1}                                           (19)

                                           a_{max i-1}= a_{max i} - z_{min i}                                              (20)

                                           a_{min i-1}= a_{max i-1} - T_i-1                                              (21)

 

наружных поверхностей

                                         D_{max i-1}=D_{min i-1} + T_{D i-1}                                           (22)

                                             D_{min i-1}=D_{min i} + 2z_{min i}                                            (23)

                                           a_{max i-1}= a_{min i-1} + T_i-1                                              (24)

                                           a_{min i-1}= a_{min i} + z_{min i}                                              (25)

Здесь 2z_{min i} – минимальный (расчетный) припуск на диаметр; z_{min i} – минимальный (расчетный) припуск на сторону на выполняемый технологический переход; a_{min i-1}, D_{min i-1}, a_{max i-1}, D_{max i-1}, – соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры, полученные на предшествующем переходе;        

a_{min i}, D_{min i}, a_{max i}, D_{max i}, – соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры, полученные на выполняемом технологическом переходе.

   Рассчитаем припуски и  операционные размеры  с использованием  вышеперечисленных формул и расчетных  карт (см. табл. 5,6,7) для каждой из  поверхностей. Правильность проведенных  расчетов определим по формулам:

                                  z_{i max} - z_{i min} = T_i-1 – T_i;                                 (26)

                               2z_{i max} - 2z_{i min} = T_{D i-1} – T_{D i};                            (27)

                                  z_{o max} – z_{o min} = T_з – T_д;                                (28)

                               2z_{o max} - 2z_{o min} = T_{D з} – T_{D д};                           (29)

Здесь z_{o max}, z_{o min} – общие припуски на обработку.

Графу «Расчётный размер» заполняем, начиная с  конечного (чертежного) размера путём  последовательного вычитания расчётного минимального припуска на каждом технологическом  переходе:

 

 

Наименьшие  предельные размеры вычисляем вычитанием допуска от округленного наибольшего предельного размера:

 

 

 

Предельные  значения припусков  определяем как разность наибольших предельных размеров и –как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

 

 

 

 

Общиеприпуски и рассчитываем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответсвующих граф:

 

 

Проверка  расчётов:

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2. Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам.

Наименование детали – корпус. Материал сталь 45   Элементарная поверхность для  расчета припуска внутреннее  отверстие диаметром ø35Н7(+0,025).
Технологический маршрут  обработки поверхности детали	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2z min, мкм	Расчетный максимальный размер, мм	Допуск на изготовление Тd, мкм	Принятые (округленные) размеры по переходам, мм		Полученные предельные припуски, мкм
	Rz	h	Δ	ε
								dmax	dmin	2zmin	2zmax
Отливка   Точение:     черновое         чистовое            тонкое  шлифование	200     50     20     5	200     50     20     5(-)	900     50       -       -	-     320       -       -	-       2600        840         80	31,526     34,126     34,966     35,025	1100       300       120        46	31,5        79,1        34,9       35,03	31,3      33,8      34,8        35	-     2600       800       146	-     3500     1000       200

 

 

 

 

 

Определяем номинальные размеры  и допуски на изготовление остальных  поверхностей опытно-статическим методом  по таблицам [9]. На рассчитанные размеры  номинальные размеры определяем по приведенным выше формулам. Все  полученные данные заносим в таблицу  3.

 

 

  Таблица 3. Операционные размеры поверхностей по переходам.

Размер готовой детали и допуск на его изготовление, мм	Операционные размеры и допуски  на их изготовление
	Тонкое точение, развертывание, мм	Чистовое точение, мм	Черновое точение, мм	Отливка, мм
Æ35Н7(+0,025)	Æ35Н7(+0,025)	Æ34,8(+0,12)	Æ33,8(+0,3)	Æ31,3(+1,2)

 

 Требования по точности отливок  для всех видов сплавов регламентируются  ГОСТ 26645–85. Под точностью изготовления  отливок понимается степень отклонения  их геометрических размеров и  массы от номинальных значений.

     Определим шероховатость  поверхности заготовки по степени  точности поверхности отливки  (табл. 5 и 6 [9]). Наибольший габаритный  размер для выбора – 74 мм; степень точности поверхности отливки – 11, шероховатость поверхности Rа=20 мкм.

  Наносим на контур детали  размеры заготовки с учетом  сопряжений в образовавшихся  переходах чернового контура  заготовки – отливки. [9].

   Тонкими линиями изображаем  контуры чертежа детали, а основными  – контуры полученного чертежа  заготовки – отливки. Проставляем  требуемые размеры и шероховатость  поверхностей. После определения  размеров заготовки подсчитаем  ее массу и получим: 

К_им=М_д/М_з=0.33/0,5=0,66;

Т. Е. при изменении способа литья, расчете припусков расчетно-аналитическим методом уменьшилась масса заготовки и соответственно увеличился коэффициент использования материала.

 

2 Технологическая часть

2.1 Определение режимов резания

Операция 015 – Токарная с ЧПУ.

Переход 1. Черновое точение с Æ50 до Æ46:

Определяем глубину резания .

Подачу примем . [5, стр.267, таб.12]

Скорость резания определяем по формуле:

 

Среднее значение стойкости  при одноинструментальной обработке равно .