Разработать маршрутно-операционный технологический процесс изготовления детали «Крышка»

n_i - количество поверхностей, имеющих шероховатость Ra_i.

Таблица 2.

Расчет коэффициента шероховатости обработки

Шероховатость Ra, мкм	1,25	1,6	2,5	3,2	6,3	12,5
Количество поверхностей n	3	1	6	3	7	5

 

 мкм.

Вывод: Оба исследуемых  коэффициента К_ТЧ и К_Ra по своим значениям меньше единицы. Анализ полученных коэффициентов показал, что деталь технологична.

Выбор метода получения  заготовки

Анализ возможных  методов получения заготовки (литье, штамповка, прокат, и др.) с учетом материала детали, объема выпуска, конфигурации и       условий работы детали.

Решение задачи максимального  приближения геометрических форм и  размеров заготовки к размерам и  форме готовой детали – одна из главных тенденций в заготовительном  производстве. Оптимизация выбора метода и способа получения заготовки  позволяет не только снизить затраты  на ее изготовление, но и значительно  сократить трудоемкость механической обработки.

Наиболее широко применяют  для получения заготовок в машиностроении следующие методы: литье, обработка металлов давлением, сварка, а также комбинация этих методов. Однако каждых из методов содержит большее число способов получения заготовок.

Определение видов заготовок  и способов их изготовления для конкретной деталей определяется рядом основных показателей: 

• Материал (Сталь 35 ГОСТ 1050-88)  
• Конструктивная форма   
• Серийность производства (Среднесерийное) 
• Масса детали (0,77 кг)

По определенным параметрам выбираем рекомендуемые виды получения заготовки. Из всех возможных видов получения  заготовки являются – поковка  свободной ковкой и штамповка.

Технико-экономическое  обоснование рассматриваемых вариантов  получения исходных заготовок.

Окончательное решение о  выборе конкретного способа из перечня  рекомендуемых видов заготовок (результаты этапа I) принимается после определения  себестоимости получения заготовки  для каждого из рекомендуемых  видов путем сравнения их по значению стоимости вида. 

Рассчитаем себестоимость  получения заготовки при поковке  свободной ковкой и штамповке.

,

где  С_i – базовая стоимость 1т заготовок, руб/т

q – масса детали, кг

Q – масса заготовки, кг

;

К_Т – коэффициент класса точности;

Кс – коэффициент отвечающий за степень сложности заготовки;

К_в – Коэффициент весовой точности;

Произведём экономический  расчет для штамповки:

К_Т=0,9

S_отх=1,5 руб/кг

Кс=0,84 (2 класс сложности);

Кв= 1,33;

Кn= 1

Произведём экономический  расчет для поковки свободной ковкой:

К_т=1

S_отх=1,5 руб/кг

Кс=1 (3 класс сложности);

Кв= 1,33;

Кn= 1 

 

Из экономического расчета следует, что штамповка наиболее выгода при производстве детали «Крышка». Выбираем штамповку.

Выбор технологических  баз

При разработке технологических  операций (процессов) обработки заготовок  технологу необходимо обеспечить заданную точность размеров, точность взаимного  расположения поверхностей и другие технические требования чертежа  детали, которые в значительной мере зависят от правильности выбора технологических  баз и схемы базирования заготовки  в станочных приспособлениях.

Для полной ориентации в  пространстве заготовку лишают шести  степеней свободы, но в некоторых  частных случаях хватает и  пяти.

Для многоцелевой операции (005) заготовку устанавливаем горизонтально базированием длинными кулачками по плоской части детали.

В качестве установочной базы для многоцелевой операции (010) принимаем  уникальное спроектированное приспособление.

Выбор методов и последовательности обработки элементарных поверхностей на основе требований к их точности и качеству.

Для обработки наружных поверхностей применяем фрезерование: для квалитетов точности h16 и параметра шероховатости Ra=6,3…25 – однократное черновое; для  квалитетов точности h9 и параметров шероховатости Ra=1,25…3,2 – тонкое точение.

Обработку отверстий выполним растачиванием: для квалитетов точности.

Обработку отверстий диаметром <14 выполним по следующей схеме: центрирование, сверление.

Составление технологического маршрута обработки, включая термические  и контрольные операции

На первой операции механической обработки целесообразно получить

базы, используемые в дальнейшей обработке. Следовательно, необходимо обработать торец и получить диаметральный  размер 63. Обработка на каждой операции будет производиться с одной  установки.

В связи с вышеизложенным назначаем следующий технологический процесс:     

№ О№	Наименование операции	Наименование оборудования	Выполняемые переходы
0005	Многоцелевая	EX 308	Получить основное отверстие, некоторые  осевые отверстия и плоскости торцев.
0010	Многоцелевая		Обработать со всех сторон, получить все радиальные отверстия, нарезать резьбы.

Разработка операций принятого варианта технологического процесса

Выбор схем построения операций

Производительность технологических  операций в значительной степени  зависит от их структур, определяемых числом заготовок, одновременно устанавливаемых  в приспособлении или на станке (одно- или многоместная обработка), числом инструментов, используемых при выполнении операции (одно- или многоинструментная обработка), и последовательностью работы инструментов при выполнении операции (последовательность переходов).

Экономическая эффективность  технологических процессов обработки  деталей в значительной степени  зависит от рационального решения  вопросов построения общего плана (маршрута) обработки. Под технологическим  маршрутом изготовления детали понимается последовательность выполнения технологических  операций (или уточнение последовательности по типовому или групповому процессу) с определением содержания операций, выбором оборудования и технологической  оснастки для их выполнения. Технологические маршруты весьма разнообразны и зависят от конфигурации детали, её размеров, точности, наличия термической обработки, программы выпуска и других факторов.

Анализ чертежа показывает, что наиболее высокие требования по точности и качеству предъявляются  к осевому отверстию.

Конструкция детали в основном отработана на технологичность, обладает высокой жесткостью, обеспечивает свободный  доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что позволяет использовать при обработке многоинструментные наладки и высокопроизводительные режимы резания.

Заданные чертежом точность размеров поверхностей, их относительного расположения и параметры качества поверхностного слоя могут быть достаточно экономично обеспечены традиционными  методами обработки.

Разработанный маршрут обработки  приведен в таблице 3.

№ операции	Наименование и краткое  содержание операций	Технологическая база	Оборудование
005	Многоцелевая Установить и закрепить  заготовку в трехкулачковом патроне, снять. 1. Подрезать торец, выдерживая  размер s1=мм 2. Точить цилиндрическую  поверхность начерно Æ50мм 3. Точить цилиндрическую  поверхность Æ50 мм получисто 4. Точить цилиндрическую  поверхность Æ50 мм начисто 5. Сверлить отверстие Æ11мм на расстояние 53мм 6. Расточить отверстие Æ38 на расстояние 88 мм 7. Зенкеровать отверстие Æ12, выдерживая размер 1´45° 8. Точить фаски 9. Центровать отверстие Æ5 10. Сверлить отверстие Æ6	Заготовку установить в трехкулачковый патрон	Токарный центр с наклонной  станиной EX-308
010	Многоцелевая Позиция I: Установить и закрепить  заготовку вертикально по диаметру 50мм 1. Фрезеровать торец 2. Сверлить отверстие Æ12 3. Расточить отверстие Æ25 грубо 4. Расточить отверстие Æ25 начисто 5. Фрезеровать фаску Позиция II: Перевернуть заготовку вокруг своей оси на угол 180° 1. Фрезеровать торец 2. Фрезеровать фаску	Заготовку установить в приспособление по Æ50 вертикально	Обрабаты-вающий центр с ЧПУ ИР-320 ПМФ4
	Позиция III: Перевернуть заготовку вокруг своей оси на угол 90° 1. Фрезеровать площадку  Dф=30  мм. 2. Сверлить отверстие Æ20,5 мм под M 22х1,5 3. Рассверлить отверстие Æ22,5 мм 4. Рассверлить отверстие Æ23,8 мм 5. Нарезать резьбу M 22х1,5 Позиция IV: Перевернуть заготовку вокруг своей оси на угол 90° 1. Центровать отверстие Æ 8мм 2. Сверлить отверстие Æ 8,48 мм под К 1/8’’ 3. Развернуть отверстие 4. Нарезать резьбу К 1/8’’

Выбор и обоснование  моделей станков, типов приспособлений

Изготовление детали выполняется  на двух станках, что предполагает многоинструментальную обработку. В связи с этим принимаем для одного вида операций станок EX-308 - токарный центр с наклонной станиной, для других операций - обрабатывающий центр с ЧПУ ИР-320 ПМФ4. Режущий инструмент при выполнении операций применяем стандартный: фрезы, свёрла, зенкера, развёртки, метчики.

Приспособление первой операции –длинные кулачки токарного станка, второй – специально разработанное приспособление.

Выбор марки материала  и конструкции режущих инструментов для черновой, чистовой и финишный обработки детали

При срезании припуска с  заготовки и превращения ее в  готовое изделие режущий инструмент и заготовка совершают рабочие  движения. По ГОСТ 25762-83 различают следующие  виды движений.

Главное движение резания Dr – прямолинейное поступательное движение или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее с наибольшей скоростью Vв в процессе резания.

Движение подачи Ds – прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого Vs, меньше скорости  главного движения резания, предназначенная для того, чтобы распространить отделение слоя материала на всю обрабатываемую поверхность

Касательное движение – прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента, скорость которого Vк меньше скорости главного движения резания и направлена по касательной к режущей кромке, предназначенная для того, чтобы сменять контактирующие с заготовкой участки режущей кромки.

Результирующее  движение резания – суммарное движение Ve режущего инструмента относительно заготовки, включающее главное движение резания, движение подачи и касательное движение.

Выбираем для каждой операции инструмент:

Вид и характер обработки	Инструмент	Материал
Точение внешних фасок	Токарный сборный проходной  резец с механическим креплением твердосплавных пластин клином (с  трехгранными и четырехгранными  пластинами)	Т15К10
Растачивание  внутренних поверхностей (черновое, получистовое, чистовое)	Токарный расточной резец с механическим креплением твердосплавных пластин клином	Т15К10
Фрезерование торцев	Торцевая фреза	Р6М5
Центрование отверстий	Центровочное сверло	Р6М5
Сверление отверстий	Сверло	Р6М5
Зенкерование	Зенкер	Т15К6
Нарезание резьбы	Метчик	Р6М5