Станкостроительная инструментальная промышленность

Штамповку на ГКМ выполняют в штампах с двумя плоскостями разъема: одна перпендикулярна оси заготовки между матрицей и пуансоном, вторая – вдоль оси, разделяет матрицу на неподвижную и подвижную половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготовки. Благодаря осевому разъему матриц уклон в участках зажатия на поковках не требуется.

Масса заготовки равна 1,77 кг – рассчитывается в CAD-системе «Kompas-3D V12»

                          Рисунок 1.3 – Конфигурация заготовки

Точные значения допусков для стальных штампованных поковок определяются по ГОСТ 7505-89.

Исходный индекс  для последующего назначения основных припусков,  допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки по формуле:

                 И = N×(М-1) + (С-1)+2(Т-1),                              (1.1)

М2 – сталь с массовой долей углерода от 0,35 % включительно и суммарной массовой долей легирующих элементов до 2,0 %, (М = 1).        

С2 – степень сложности с отношением массы (объема) Gп поковки к массе (объему) Gф геометрической фигуры,  в которую  вписывается  форма поковки св. 0,32 до 0,63 (С = 2);

         Т4 – класс точности штамповки (Т = 4) [1, стр.126, табл. А4];

N=2 – коэффициент, зависящий от массы заготовки [1, стр. 125, табл. А3].

Отклонения линейных размеров поковок назначаются в зависимости от исходного индекса и размеров поковки.

И = 2×(1-1)+(2-1)+2×(4-1) = 7

Рисунок 1.4 – Эскиз заготовки

5 Проектирование технологического маршрута обработки

5.1 Выбор и обоснование технологических баз

В проектируемом технологическом процессе, широко используется принцип концентрации переходов. Тогда весь технологический процесс или его большая часть производится в пределах одной операции с одной установки заготовки от «черных» баз. «Черными», т.е. необработанными, установочными базами приходиться пользоваться на первой операции; за «черные» базы принимаются по возможности ровные и чистые поверхности с наименьшими припусками, обеспечивающие наибольшую устойчивость и жесткость заготовки при обработке. За «черную» базу берутся наружная цилиндрическая поверхность диаметром 44 мм и торец диаметром 35 мм. От нее обрабатывают поверхности, используемые затем в качестве базы на последующих операциях.

В качестве технологических баз детали на большинстве операции в соответствии с рисунком 1.6 принимаются:

   1,2,3,4 – является двойной направляющей базой, лишает деталь четырех степеней свободы;

   5 –опорная база, лишает деталь одной степени свободы.

   6 –опорная скрытая база, лишает деталь одной степени свободы и реализуется за счет сил зажима.

Рисунок 1.6 – Схема базирования заготовки детали на большинстве операций

В качестве технологических баз детали на первой операции в соответствии с рисунком 1.5 принимаются:

   1,2,3,4– является двойной направляющей базой, лишает деталь четырех степеней свободы;

   5 –опорная база, лишает деталь одной степени свободы.

   6 –опорная скрытая база, лишает деталь одной степени свободы и реализуется за счет сил зажима.

Рисунок 1.5 – Схема базирования заготовки детали.

За «чистовые» установочные базы для второй операции, целесообразно принять наружнюю цилиндрическую поверхность диаметром 44 мм и торцовую поверхность диаметром 58 мм. Эти поверхности обеспечат наибольшую устойчивость и наименьшие деформации детали от зажима и усилий резания. При этом соблюдается принцип постоянства баз, т.е. все поверхности на всех операциях (установках) будут обрабатываться с использованием одних и тех же установочных баз.

Не все поверхности детали проходят обработку на первой операции и на большинстве операций. Выбираются технологические базы для обработки прочих поверхностей.

В качестве технологических баз детали для обработки прочих поверхностей в соответствии с рисунком 1.7 принимаются:

   1,2,3,4 – является двойной направляющей базой, лишает деталь четырех степеней свободы;

   5 –опорная база, лишает деталь одной степени свободы.

   6 –опорная скрытая база, лишает деталь одной степени свободы и реализуется за счет сил зажима.

Рисунок 1.7 – Схема базирования заготовки детали для обработки

                      паза.

6 Выбор методов и количества необходимых переходов обработки

1 Торцовая поверхность диаметром 58 мм. Допуски на размер по 11 квалитету, а шероховатость не должна превышать Ra 12,5 мкм. В качестве заготовки выбрана штамповка на ГКМ. Поверхности в заготовке имеют допуски соответствующие 16-17 квалитету, и имеют шероховатость Rа 20 мкм.

Для получения требуемой точности детали можно применить следующие метод:

1)     Точение торцевое черновое

2)     фрезерование черновое

Можно сказать определенно: исходя из принятой схемы базирования и доступности обрабатываемых поверхностей в данном случае более целесообразно черновое точение(h14, Ra 12,5мкм ), так как это более дешевый способ получения заданной точности, при обработке торцевых поверхностей.             

2 Обработка торцовой поверхности диаметром 35 мм. Допуски на размер по 8 квалитету, а шероховатость не должна превышать Ra 0,8 мкм.

Для получения требуемой точности детали можно применить следующие методы:

1)     торцевое точение тонкое

2)     фрезерование тонкое

3)     шлифование чистовое

          Исходя из принятой схемы базирования и доступности обрабатываемых поверхностей, в данном случае более целесообразно шлифование чистовое.

           Перед шлифованием чистовым точность размера поверхности должна быть на 2-3 квалитета грубее, для получения 10квалитета точности детали можно применить следующие методы:

1)фрезерование чистовое

2)торцевое точение чистовое

3)протягивание

4)шлифование предварительное

Исходя из принятой схемы базирования и доступности обрабатываемых поверхностей в данном случае более целесообразно чистовое торцевое точение, так как это более дешевый способ получения заданной точности, при обработке торцевых поверхностей.

Перед шлифованием чистовым точность размера поверхности должна быть на 2-3 квалитета грубее, для получения 12 квалитета точности детали можно применить следующие методы:

1)фрезерование черновое

2)торцевое точение черновое

Исходя из принятой схемы базирования и доступности обрабатываемых поверхностей в данном случае более целесообразно черновое торцевое точение, так как это более дешевый способ получения заданной точности, при обработке торцевых поверхностей.

Таким образом, выбираем следующую последовательность обработки и количество необходимых переходов:

1)точение торцевое черновое (h12, Ra 6,3);

2)точение торцевое чистовое(f10, Ra 3,2);

3) шлифование чистовое(h8, Ra 0,8);

Уточнения по переходам:

Значения уточнений не увеличиваются, что свидетельствует о правильности назначения переходов.

3 Обработка наружной цилиндрической поверхности диаметром 45h6 44h6, и конусной поверхности 44-35. Допуски на размеры по 6 квалитету, а шероховатость не должна превышать Ra 0,8 мкм.

Для получения требуемой точности детали можно применить следующие методы:

1)  точение тонкое;

2)  шлифование чистовое;

3) алмазное выглаживание.

Исходя из принятой схемы базирования и доступности обрабатываемых поверхностей в данном случае более целесообразно чистовое шлифование.

Перед чистовым шлифовании точность размера поверхности должна быть на 2-3 квалитета грубее, 8квалитет возможно получить следующими методами:

1)точение чистовое

2)шлифование предварительное

3)алмазное выглаживание

Исходя из принятой схемы базирования и доступности обрабатываемых поверхностей в данном случае более целесообразно шлифование предварительное.

Перед предварительным шлифованием точность размера поверхности должна быть на 2-3 квалитета грубее, 10 квалитет возможно получить следующими методами:

1)алмазное выглаживание;

2)точение чистовое.

Исходя из принятой схемы базирования и доступности обрабатываемых поверхностей в данном случае более целесообразно точение чистовое.

Перед чистовым точением точность размера поверхности должна быть на 2-3 квалитета грубее, 12 квалитет возможно получить только точеним черновым.

Таким образом, выбираем следующую последовательность обработки и количество необходимых переходов:

1)точение черновое (h12, Ra 12,5);

         2)точение чистовое (h10, Ra 6,3);

3)шлифование предварительное (f8, Ra 3.2);

4)шлифование чистовое (f6, Ra 0,8)

Уточнения по переходам:

Значения уточнений не увеличиваются, что свидетельствует о правильности назначения переходов.

          4 Обработка наружной цилиндрической поверхности диаметром  58 . Допуски на размеры по 14 квалитету, а шероховатость не должна превышать Ra 6,3 мкм.

Для получения требуемой точности детали можно применить только точение черновое (h14, Ra 6,3).

          5 Обработка паза длинной 70 мм шириной 22 мм. Допуск на размер по 14 квалитету, а шероховатость не должна превышать Ra 6,3 мкм.

Для получения требуемой точности детали нужно применить фрезерование черновое.

Выбираем следующую последовательность обработки и количество необходимых переходов:

1)центрование для определения положения осей;

2)сверление (Н12, Ra 6,3);

3)фрезерование черновое(Н12, Ra 6,3)

          6 Резьбовое отверстие М20 целесообразно получить нарезанием резьбы метчиком.

Выбираем следующую последовательность обработки и количество необходимых переходов:

1)  центрование для определения положения осей;

2)  сверление (Н12, Ra 6,3);

3)  нарезание резьбы метчиком.

          7 Фаски обрабатываются точением черновым и сверлением.

При реализации технологического процесса на станках ЧПУ, придерживаются следующей последовательности обработки цилиндрических деталей деталей:

-         черновая обработка проходными и контурными резцами наружных поверхностей;

-         черновая и чистовая обработка поверхностей другими видами инструмента;

-         чистовая обработка проходными и контурными резцами;

обработка поверхностей, не требующих чистовой обработки, другими видами инструмента.

          Определяется последовательность обработки детали:

При выборе приспособлений для данной детали, обрабатываемой на универсальных станках, предъявляют ряд требований, обусловленных особенностями станков, несоблюдение которых значительно снижает эффективность применения универсальных стнков.

Приспособления должны иметь высокую размерную точность. Погрешности базирования и закрепления, возникающие при установке заготовок в приспособлениях, должны быть сведены к минимуму. Для этой цели приспособления должны обеспечивать возможность доступа инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям.

Заготовки должны иметь полное базирование в приспособлениях, а их базы – строго определённое положение относительно начала координат станка (нулевой точки).

Преимущественно используем в соответствии с требованиями ЕСТПП универсальные (многоцелевые, широко переналаживаемые) сборочные приспособления (УСП).

    Определяется последовательность обработки детали:

1)  центрование торца диаметром 58 мм;

2)  зенкование торца диаметром 58 мм;

3)  точение однократное торца диаметром 58 мм, допуски на размер по 14 квалитету, а шероховатость не должна превышать Ra 12,5 мкм;

4)  центрование торца  диаметром 35мм;

5)  зенкование торца диаметром 35мм;

6)  точение торцевое черновое торца диаметром 35мм, допуски на размер по 12 квалитету, а шероховатость не должна превышать Ra 6.3 мкм.