Обработка деталей

В деталі є глухі отвори, їх конфігурація ув’язана з конструкцією інструмента що застосовується, який має конічну забірну частину і утворює біля дна отвору перехідну поверхню. Міжосьові відстані всіх отворів задані в полярній системі координат від однієї технологічної бази. Глибина глухих отворів не перевищує п’яти  діаметрів. Для нарізання різьби в отворах передбаченні західні фаски. Немає різьбових отворів менше М6. Конфігурація оброблюваних поверхонь забезпечується рівномірний і без ударний зйом стружки. Відсутні торцеві рифлення.

Не технологічним є: Отвори діаметрами  22 мм (4шт.) і 12 мм (14шт.) під пружний  елемент потрібно виконати на циліндричній поверхні, що викликає деякі складнощі, і потребує застосування кондуктора розміри отворів по плоскій поверхні задані в полярній системі координат.

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Вибір виду і методу отримання заготовки. Економічне обґрунтування вибору заготовки

 

          Зростання цін на енергоносії вимагає від підприємств застосування енергозберігаючих технологій. Одним з напрямків зменшення витрат є застосування матеріалозберігаючих технологій. Використання точних та комбінованих заготовок зменшує витрати на виготовлення деталей та енергоносії.

На вибір способу отримання  заготовок впливають: тип виробництва, конструкція, матеріал та розміри деталі, вартість отримання заготовок тим чи іншим способом та інше.

Вибираємо 2 методи виготовлення заготовки:

Лиття у піщані форми з машинним формуванням

Лиття в металеві форми (кокіль)

Лиття у піщані форми з машинним формуванням – один з найбільш простих і дешевих способів отримання  виливків з чавуну. При машинному  формуванні (ущільненні просуванням) формування забезпечує просту конструкцію формувальної машини і формувальної плити, високу продуктивність. Однак при цьому відбувається нерівномірне ущільнення по висоті. Цей спосіб формування використовується для відносно простих виливків у формі відносно невеликої висоти(150-250). Недоліки – середня точність, відносно високі значення припусків, невисокий коефіцієнт використання матеріала. Форма заготовки наближена до форми заготовки.

Кокільне лиття, як правило, використовують для виготовлення нескладних за конструкцією виливків з чавуну, сталі у серійному  виробнитстві. Стійкість металевих форм при дотриманні правильного режиму їх експлуатації складає 500-5000 шт.

Переваги

- Можливість багаторазового використання  ливарної форми

- Висока точність виливків

- низька трудомісткість виготовлення  виливків і т.д.

Недоліки

- Висока вартість спорядження

- чавунні виливки відбілюються

Визначаємо клас точності розмірів і мас та ряд припусків в  залежності від матеріалу та методу її отримання. Для лиття в піщані форми сірого чавуну при максимальному розмірі заготовки до 630 ( в нашому випадку 475) приймаємо  клас точності розмірів 9, клас точності мас 9, ряд припусків 3. Для лиття в кокіль сірого чавуну при максимальному розмірі заготовки від 100 до 630 клас точності розмірів 7, клас точності мас 7, ряд припусків 2.

Визначаємо ступінь жолоблення виливка

 

Де г – найменший габаритний розмір деталі

      Г – найбільший  габаритний розмір деталі

Оскільки відношення більше 0,2 приймаємо  в обох випадках ступінь жолоблення 5.

Визначаємо допуски на розміри  виливка для 9 і 7 класу. Загальні припуски визначаємо для обраних допусків для 3 і 2 рядів припуску. Для розмірів оброблюваних поверхонь призначаємо симетричні відхилення, що дорівнюють половині допусків, для необроблюваних поверхонь відхилення в тіло заготовки.

Розташування виливка в формі  приймаємо горизонтальне, лінія  розніму проходитиме через діаметральну площину виливка.

Визначаємо ливарні радіуси. При  найбільшому розмірі виливка 485 мм, внутрішні радіуси 5, зовнішні 3. Ливарні нахили при використанні піщаних форм і металевих моделей дорівнює 1º26´ ті 0º30´. Граничне відхилення зміщення елементів виливка у площині роз’ємну для 9 ступені точності розмірів  і відстані між центруючими пристроями форми до 630 становить 0,8 мм, 7 ступені точності – 0,5 мм. Відхилення жолоблення (граничне) елементів виливка при 5 ступені жолоблення і найбільшому габаритному розмірі виливка від 400 до 630 становить 0,4 мм.

 

 

Таб.1 – Загальні припуски на механічну  обробку та розміри заготовок

 

№ Поверхні	Найме нуван ня поверхні	Параметри деталі			Параметри заготовки
		Роз мір, мм	Поле допуску	Шорсткість, Ra	Припуск, мм	До пуск, мм	Відхи лення, мм	Розмір, мм	Розрахунковий розмір, мм
Піщані форми
	Торці	485	h14	12,5	2(6+0,3)=12,6	3,6	+2,6 -1,0		500,2
	Торці	174	h14	12,5	2(5+0,3)= =10,6	3,7	+2,6 -1,1		187,2
	Торці	145	h14	6,3	2(5+0,3)=10,6	2,4	+1,4 -1,0		157
	Внутрішня циліндрична	100	H7	1,6	2(5+0,3)= =10,2	2,2	+0,9 -1,3		88,5
	Внутрішня циліндрична	120	H7	2,5	2(5+0,3)= =10,2	2,4	+0,9 -1,5		108,3
	Внутрішня циліндрична	370	H7	2,5	2(5,5+0,3)= =11,2	3,2	+0,9 -2,3		356,5
Металеві форми
	Торці	485	h14	12,5 3,2	2(4,5+0,3)= =9,6	1,8	+1,1 -0,7		495,7
	Торці	174	h14	12,5	2(6+0,3)= =10,6	3,6	+2,9 -0,7		187,5
	Торці	145	h14	6,3	2(4+0,3)= =8,6	1,2	+0,7 -0,5		154,3
	Внутрішня циліндрична	100	H7	1,6	2(4+0,3)= =8,6	1,1	+0,5 -0,6		92,8
	Внутрішня циліндрична	120	H7	2,5	2(4+0,3)= =8,6	1,2	+0,5 -0,7		112,7
	Внутрішня циліндрична	370	H7	2,5	2(4,2+0,3)= =9	1,6	+0,5 -1,1		359,9

 

 

Визначаємо маси заготовок отриманих  литтям у піщані форми рис.1 та металеві форми рис.2 за допомогою побудови 3Д моделей виливків у програмі АСКОН КОМПАС 3Д V10.

 

Рис. 1 – Лиття  в піщані форми

 

 

 

Рис. 2 – Лиття  металеві форми

 

 

Визначаємо маси заготовок з  урахуванням технологічних витрат.

 

- чиста маса  заготовки

- процент витрат  на угар і т.д.

 для виливка,  отриманого литтям у піщаних  формах 

 для виливка,  отриманого литтям у металеві  форми 

 

 

Коефіцієнт використання матеріалу

 

Де  -  маса деталі за кресленням

- маса заготовки  з урахуванням витрат

Для виливка, отриманого литтям у піщаних  формах

 

Для виливка, отриманого литтям у металеві форми

 

Розраховуємо вартість заготовки:

 

 де Цм – ціна матеріалу;

  Цвідх – ціна відходів;

   mзв - маса заготовки з урахуванням витрат

Розраховуємо вартість заготовки  отриманої литтям у піщаних формах

 

= 2100 грн/т;

Цвідх  = 800 грн/т;

Розраховуємо вартість заготовки  отриманої литтям у металеві форми

 

= 2500 грн/т;

Цвідх  = 800 грн/т;

Економічний ефект від заміни одного способу отримання заготовки  іншим на одну деталь:

е =

е =276,15 – 259,51 = 16,64 грн.

 на програму:

Е = еN,

Е = 16,64 1700 = 28288 грн.

Кількість заготовок, що можна  буде виготовити із зекономленого матеріалу:

 

 

 

          Одержання  заготовок литтям у піщаних  формах ( 259,51 грн.) дешевше ніж отримання  заготовок литтям у металеві  форми ( 276,15 грн.) хоч . Різниця на програму становить 28288 грн. Остаточно приймаємо спосіб отримання заготовок литтям у піщаних формах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Розробка маршрутного технологічного процесу механічної обробки деталі

Вибір і обґрунтування  технологічних баз

      Деталь корпус редуктора відноситься до класу «Корпус» типу «Корпус редуктора». Для початку вибираємо і обґрунтовуємо технологічні бази, які будемо використовувати для механічної обробки деталі. При обробці деталі її необхідно позбавити 6 ступенів вільності.

Теоретична  схема базування деталі зображена  на рисунку 3.4

 

Рис 3.4 – Теоретична схема базування деталі

1,2,3 – установочна база (3 ступені  вільності)

4,5 – подвійна опорна база (2 ступені  вільності)

6 – опорна база (1 ступені вільності)

Перш за все вибираємо чистові установочні бази за принципом суміщення баз:

в якості чистових баз використовуємо основні конструкторські  бази – центральний отвір 120H7 і торець ₄₆₀ h14.

Схема установки деталі на чистові  бази зображена на рисунку 3.5

 

 

 

 

Рисунок 3.5 –  схема установки деталі на чистові  бази

Після вибору чистових установочних баз вибираємо чорнові установочні  базові поверхні, що виконуються на першому установі при обробці  чистових баз.

          За чорнові  бази приймаємо зовнішню циліндричну  поверхню діаметром 424h14 і торець 460 мм. Установка на ці поверхні дозволяє обробити чистові бази з одного установа, що дозволяє обробити їх з високою точністю взаємного розміщення.

          За чорнові бази приймаємо зовнішню циліндричну поверхню діаметром

436,6 мм, та один із торців.

Схема установки  деталі на чорнові бази зображена  на рисунку 3.6

 

Рисунок 3.6 –  схема установки деталі на чорнові  бази

          Схеми установки забезпечує надійну установки деталі при обробці, позбавляючи її шести необхідних ступенів вільності

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Определение припусков на механическую обработку

Розрахунок проміжних припусків  потрібен для того, щоб вибрати  глибину різання, міжопераційні припуски, операційні розміри та вибрати вимірювальні інструменти. Припуски вибираємо з Панова – обробка металів різанням (таб.№6 стр. 586) для виливка.

          Таблиця  3.5 – Міжопераційні припуски 

№ Мар шруту	Маршрут обробки поверхні	Шорс ткість поверхні, Ra	По ле допуску	До пуск мм	Граничні розміри,мм		Граничні припуски,мм				Опера ційний розмір, мм
					Dmin	Dmax	2Zmax		2Zmin
Внутрішня циліндрична поверхня 40H7
1	Розточування чорнове	12,5	Н13	0,54	95	95,54	95,54	95		95Н13
2	Розточування чорнове	12,5	Н13	0,54	98	98,54	3	3		98 Н13
3	Розточування чистове	6,3	Н11	0,22	99,3	99,52	1,3	0,98		99,3Н11
4	Розточування тонке	2,5	Н7	0,035	100	100,035	0,7	0,515		100Н7

 

Перевірка

1) 2Zmax. р.т. - 2Zmin. р.т.  = ITр.ч. – IТ р.т.

0,7 – 0,515 = 0,22 – 0,035

0,185мм = 0,185мм

2) 2Zmax. р.ч.  - 2Zmin. р.ч.  = IT р.чор.  – IТ р.ч.

1,3 – 0,98 = 0,54 – 0,22

0,32мм = 0,32мм

3) 2Zmax. р.чор. - 2Zmin. р.чор.= IT р.чор. - IT р.чор

3 – 3 =0,54 – 0,54

0 мм = 0 мм

4) 2Zmax. р.чор. - 2Zmin. р.чор.= IT р.чор.

95,54 – 95=0,54мм

 

 

Определение припусков остальных размеров

№ поверхности	Размер, мм.	Припуск, мм.	Размер с припуском
2	Æ12	6	Æ0
3	215	6	221
4	Æ370	5	Æ365
5	Æ10	5	Æ0
6	221	6	227
7	Æ22	12	Æ0
8	100	6	106
9	Æ12	6	Æ0
10	106	6	112
11	Æ120	5	115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8 Визначення маршрутів обробки поверхонь деталі

          Від маршруту обробки деталі залежить принцип побудови технологічного процесу, тому визначаємо маршрути обробки поверхонь, на основі яких буде побудований технологічний процес. Маршрути обробки визначаємо на основі розрахунків загального уточнення для поверхонь: 1, 3, 4, 5, 6, 7, (див. рисунок 2.1) Для інших поверхонь визначаємо за нормативними таблицями. Розраховуємо кількість переходів обробки поверхонь деталі, результати зводимо в таблицю 3.2.

          Таблиця  3.2 – Розрахунок кількості переходів обробки поверхонь деталей.

№ по верх ні	Найменування поверхні	Параметри заготовки		Параметри деталі		Зага льне уточнення εЗаг	Розра хункова кількість  переходівn
		Розмір	Допуск	Розмір	Допуск
	Торець		3,6	)	1,55	0,80	1
	Торець		3,7		1	0,82	1
	Торець		2,4		1	0,82	1
	Внутрішня циліндрична поверхня		2,2		0,035	3,9	4
	Внутрішня циліндрична поверхня		2,4	120	0,035	3,99	4
	Внутрішня циліндрична поверхня		3,2	370	0,057	3,8	4
	Торець		3,6	)	1,55	0,80	1
	Торець		2,4		1	0,82	1