Проектування операцій механічної обробки поверхонь деталі

 

Таблица 2.2.6- Поверхность № 10  Ø 6  Н9 Ra2,5 = Rz 10

Переходы	Квалитет		Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	13	180	40		4+0,018
Сверление	12	120	20	1.3	5.3+0,012
Развертывание предвари -тельное	10	48	15	0.5	5.8+0,048
Развертывание оконча -тельное	9	30	10	0.2	6+0,03

 

Таблица 2.2.7- Поверхность № 12  Ø 38  h7 Ra0.63 = Rz 3.15

Переходы	Квалитет		Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	13	390	50
Точение черновое	12	250	25	2.2	39.7-0,250
Точение получистовое	11	160	15	0.9	38.8-0,160
Точение чистовое	9	62	10	0,6	38.2-0,062
Шлифование черновое	7	25	5	0,2	38-0,025

 

 

 

 

2.3 Формирование плана обработки детали

                                                                                   

               

 

                                        Рисунок 2 – Эскиз нумерации поверхностей

 

Этап черновой

005. Токарная

010. Токарная

Этап химико-термической  обработки

015. Азотирование 

Этап получистовой

020. Токарная

025. Токарная

Этап чистовой

030. Токарная

035. Токарная

040. Сверлильная

045. Фрезерная

050. Зубодолбежная

055. Зубофрезерная

          060  Резьбонарезная

Этап отделочный

060. Зубошлифовальная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОКАРНЫХ ОПЕРАЦИЙ

 

Заготовительный этап

Учитывая назначения и условия  работы детали, её конфигурацию и свойства материала и тип производства (серийное), а также типовые рекомендации целесообразно выбирать в качестве метода получения заготовки горячую штамповку.

Штамповка – придание заготовке  требуемой формы путем пластической деформации. Различают холодную и  горячую штамповки.

Холодная штамповка применяется  для тонкостенных, листовых  изделий.

Горячая объемная штамповка – это  такой метод обработки металла  давлением, при котором формообразование производится в горячем состоянии.

Преимущества:

• высокая точность детали;
• минимальные припуски;
• высокая производительность.

К недостаткам относится необходимость  изготовления индивидуальных штампов.

     Для изготовления  заготовки выбираем штамповку  в закрытых штампах на кривошипном  прессе.

Предположительная конфигурация заготовки  с учетом метода получения показана ниже.

Плоскость разъёма штампа проходит через наибольшее сечение заготовки, что облегчает заполнение штампа и позволяет контролировать перемещение  плоскостей штампа.

Черновой этап – обработка всех основных поверхностей предварительно, так как диаметр заготовки  больше 50 мм и материал заготовки  улучшенный, то делается термообработка (закалка и отпуск – для снятия напряжения). При этом заготовка  имеет 16 квалитет точности и шероховатость  R_z 100.

Чистовой этап – обрабатывание  всех основных и вспомогательных  поверхностей, окончательно кроме особо  точных и особо чистых(а также идет операции по нарезанию зубьев, шлиц и сверление отверстий, фрезерование пазов); при этом достигается 8 – 10 квалитет точности и шероховатость R_z 10.

Отделочный этап – окончательная  обработка особо точных и чистых поверхностей(притирка, доводка, хонингование); во время этого этапа квалитет точности 5- 6, а шероховатость R_a 0,16...0,32.

Обработка точением осуществляется в 3 этапа: черновой, получистовой и чистовой.

 

                            

                                             Рисунок 3 - Эскиз заготовки

 

 

3.1 Черновой этап

 

005 Токарная

                           

 

1. Подрезать торец 8

2.  Точить поверхность  7 и подрезать торец 6.

3.  Точить поверхность  9

 

Рисунок 4 – Эскиз к  токарной операции 005

 

 

Выбор режущего инструмента

 

Резец токарный подрезной  отогнутый правый с пластиной  из твёрдого сплава Т5К10 (по ГОСТ 18880-73). Эскиз резца изображен на рисунке 5.

 

                                  

 

Рисунок 5 – Резец токарный подрезной отогнутый правый с  пластиной из твердого сплава ГОСТ 18880-73

 

010 Токарная

 

           

1. Подрезать торец 4

2. Точить поверхность  12 и подрезать торец 5

3. Сверлить отверстие  1

4. Расточить поверхность  3.

 

Рисунок 6 - Эскиз к токарной операции 010

 

 

 

Выбор режущего инструмента

 

Расточной резец с пластиной из твёрдого сплава Т5К10. Для глухих отверстий (по ГОСТ 18063-72). Эскиз резца изображен на рисунке 7.

 

 

Рисунок 7 - Резец расточной с пластиной из твердого сплава Т5К10 со стальным хвостовиком ГОСТ 18063-72

Использовать спиральное сверло Ø21.7 мм из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком по ГОСТ 12121-77. Материал сверла Р6М5К5.

Рисунок 8 - спиральное сверло

из быстрорежущей стали  с коническим хвостовиком из быстрорежущей  стали Р6М5К5 по ГОСТ 12121-77

 

 

3.2 Азотирование

         

           015 Химико-термическая обработка

3.3 Получистовой этап

020 Токарная

                 

 

1. Точить канавку 2

2. Точить поверхность  7 и подрезать торец 6

3. Точить поверхность  9

 

Рисунок 9 - Эскиз к токарной операции 020

 

Выбор режущего инструмента

 

Выбираем канавочный резец с пластинами из быстрорежущей стали Р6М5К5 для точения канавок в отверстиях ГОСТ 18876-73. Эскиз резца изображен на рисунке 10.

 

Рисунок 10 - Резец канавочный с пластиной из быстрорежущей стали Р6М5К5

                                                      ГОСТ 18876-73

 

 

 

 

025 Токарная

                         

1. Точить поверхность 12 и подрезать торец 5

 

Рисунок 11 - Эскиз к токарной операции 025

 

3.4 Чистовой этап

 

030 Токарная

 

 

             

1. Точить поверхность  7

2. Расточить отверстие  1

3. Точить поверхность 9

4. Снять фаски

 

 

Рисунок 12 - Эскиз к токарной операции 030

 

Выбор режущего инструмента

Выбираем резец токарный проходной  отогнутый  резец  с пластиной из твердого сплава Т15К6 по (ГОСТ 18868-73). Эскиз резца изображен на рисунке 13.

 

Рисунок 13 - Резец токарный проходной отогнутый  резец  с пластиной из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 18868-73

           035 Токарная

1. Расточить отверстие  3

2. Точить поверхность  2

3. Снять фаски

4. Точить канавку А

Рисунок 14 - Эскиз к токарной операции 035

 

 

Выбор режущего инструмента:

 

Для протачивания канавок  выберем канавочный резец по ОСТ 2И10-7-84, представленный на рисунке 15.

 

h=14 мм; b=14 мм; h1=14 мм; f=18 мм; l=100 мм.

 

 

Рисунок 15 - Резец токарный для обработки наружных угловых канавок (ОСТ 2И10-7-84).

 

3.5 Режимы резания при  точении

 

3.5.1. Режимы резания при черновом  точении

 

Поверхность  6 L=15 ; Rz = 2.52

 

1.Рассчитываем подачу[9, с.22]:

 

S`расч =

 

2.Скорость резания:

 

C_v = 350; x = 0,15; y = 0,35; m = 0,2 [2, табл. 17, с. 269]

T = 45 мин; t=2мм.

 

 

 

 

3.Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств на скорость резания:

 

 

К_Г = 0,7; n_v = 1,25 [2, табл. 2, с. 262]

 

4.Поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки (заготовка-поковка):

K_пv = 1 [2, т.5, с.263]

5. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала:

K_uv = 1[2, т.6, с.263]

K_φV=0,8; K_φ1V =1 [2, т. 18, с.271]

 

Расчётная частота вращения шпинделя станка:

 

 

 

6. Определение сил резания  [2, т.23, с.275]:

 

Сила\Коэффициент	Kφp	Kγp	Kλp
Pz	1,08	1,0	1,0
Py	1,3	1,0	1,0
Px	0,78	1,0	1,0

 

Значения коэффициента Сp и показателей степени [2, т.22, с.273]:

 

Составляющая сила	Сp	x	y	n
Pz	300	1,0	0,75	-0,15
Py	243	0,9	0,6	-0,3
Px	339	1,0	0,5	-0,4

 

n=0,75 [2, т.9, с.264]

 

 

 

 

 

_,

где:  С_р – коэффициент и показатели степени: x, y, n приведены в работе  [2, т.41, с.291]

 

.

 

7. Эффективная мощность  резания:

 

.

 

Выбираем токарный станок 16Б16А.

 

Технические характеристики станка 16Л20

Размеры, мм

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

          над станиной……………………………………………………………..…400

          над суппортом………………………………………………………………210

Наибольшая длинна прутка обрабатываемой заготовки…….…........................500

Частота вращения шпинделя, об/мин…………………………………….…16-1600

Число скоростей шпинделя………………………………………………..………21

Подача суппорта, мм/об:

          продольная………………………………….……………………….…0,05-2,8

          поперечн………………………………………………………..…..…0,025-1,4

Число ступеней подач……………………………………………………….…..…20

Мощность электродвигателя главного движения……………………….………3,8

 

:

 

 

	n1	n2	n3	n4	n5	n6	n7	n8	n9	n10
	16	20.14	25.35	31.92	40.18	50.59	63.69	80.18	100.93	127.07
n11	n12	n13	n14	n15	n16	n17	n18	n19	n20	n21
159.9	201.3	253.5	319.1	401.7	505.8	636.7	801.6	1009.1	1270.4	1600