Автоматизация шлифовального процесса путем разработки автоматической системы управления регулируемым натягом 
1. сокращение времени получения заготовок по сравнению с другими способами (литье, штамповка)
2. отсутствие необходимости изготовления моделей для формирования и самих форм для отливки или изготовления штампа для получения заготовки штамповкой.
3. более высокая точность заготовки из проката, что ведет к уменьшению припусков на обработку и компенсирует более высокий расход материала.
Заготовка - прокат, труба 15825 ГОСТ 8731-74
Материал - Сталь10.
Технико-экономическое обоснование выбора заготовки производят по металлоемкости, трудоемкости изготовления, себестоимости, причем учитываются конкретные производственные условия. Значительную экономию обеспечивают сравнение вариантов получения заготовок по коэффициенту использования материала:
, (1,4)
где
MД и Мз - соответственно, массы готовой детали и заготовки.
Трубный прокат доставляется на заготовительный участок, где его режут на заготовки 15825 l=32. После заготовительного участка заготовка доставляется в механический участок
1.5 Выбор баз
В технологии машиностроения детали и сборочные единицы при механической обработке и сборке должны занимать строго определенное положение относительно станка, инструмента, других деталей. Определенность такого положения определяется базированием.
Базирование - это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат (ГОСТ 21495-76). В общем случае база - это поверхность, линия или точка, принадлежащая заготовке (изделию) и используемая при базировании. Все многообразие поверхностей деталей машин (заготовок) классифицируется по четырем основным видам: исполнительные поверхности (определяют служебное назначение); поверхности и свободные поверхности. В соответствии с этим различают конструкторские, измерительные и технологические базы.
Конструкторская база принадлежит данной детали (или сборочной единицы) и служит для определения положения в изделии.
Технологическая база используется для определения положения заготовки или изделия в процессе механической обработки (сборки).
Измерительная база представляет собой поверхность, линию или точку, от которых производят отсчет исполняемых размеров.
Назначение технологических баз является принципиальным вопросом при проектировании технологических процессов механической обработки и сборки (ГОСТ 14.301 -83 и др.). Это определяет последующую точность и качество изготовления изделий.
При первом установе заготовки для механической обработки используют черновую технологическую базу, к которой предъявляют следующие основные требования: поверхность должна быть близка к правильной геометрической форме (плоскость, цилиндр и т. п.), иметь удовлетворительные показатели точности и шероховатости и др. При механической обработке деталей черновую технологическую базу используют только один раз, а оптимальный технологический процесс должен иметь не более трех смен баз.
От правильности решения вопроса о назначении технологических баз в значительной степени зависят: фактическая точность выполнения линейных размеров, заданных конструктором, правильность взаимного расположения поверхностей и т.п.
При назначении технологической базы, должны соблюдаться следующие принципы:
1. принцип совмещения технологической и измерительной базы, при этом погрешность базирования равна нулю;
2. принцип постоянства баз, т.е. на большинстве операций должны применяться одни и те же базы;
3. силы закрепления необходимо прикладывать перпендикулярно выполняемому размеру.
Теоретические схемы базирования заготовки выбираем, исходя из ГОСТ 21495 - 76 “Базирование и базы в машиностроении”.
Выбор технологических баз осуществляется из данных чертежа, учитывая служебное назначение детали. Отклонения и допуски расположения поверхности 150 d11, 6 H11 неуказанные отклонения валов h11, отверстий H11, линейные размеры заданны относительно торца детали. Для обеспечения технологических требований к детали в качестве технологической базы используют измерительную базу.
Таблица 4
|
Схема базирования
|
Погрешность базирования
|
|
|
1
|
2
|
|
|
Базирование при этом закреплении ведется по торцевой поверхности А. черновыми поверхностями при данном базировании являются поверхности А и В.для линейных размеров 5мм.,24мм.,20мм.,27.4мм.,30мм., погрешность базирования Е=0 т.к. конструкционная и технологическая база совпадают.Для диаметров 120Н14,140h14, 145h14 а также для R=65 погрешность базирования Е=0 т.к. конструкционная и технологическая база совпадают
|
|
|
Базирование при этом закреплении ведется по торцевой поверхности С..Для линейных размеров 28мм.,10мм.,1.3мм.,17.5мм., погрешность базирования Е=0 т.к. конструкционная и технологическая база совпадают.Для диаметров 135, 13 погрешность базирования Е=0
|
|
|
1.6 Проектирование маршрута обработки ступенчатого кольца
1.6.1 Базовый вариант обработки детали
На этом этапе надо установить оптимальную последовательность технологических операций для получения заданной точности и шероховатости поверхности.
подготовительная.
Черновое и чистовое растачивание основных поверхностей.
сверление отверстий
шлифование торцевой поверхности
Контроль размеров и остальных точностных характеристик.
Промывка детали.
В зависимости от механической обработки аналогичной детали в соответствующих условиях производства, от вида исходной заготовки, построения технологического маршрута обработки, применяемого оборудования и средств технологического оснащения составляем действующий технологический процесс.
Технологическая операция должна быть построена по принципу концентрации операций. Под концентрацией понимается одновременное выполнение одних и тех же групп операций.
Таблица 1.5.
|
Операция
|
Содержание или наименование операции
|
Станок, оборудование
|
Оснастка
|
|
|
005
|
Навесить бирку с номером детали
|
|
|
|
|
010
|
Кузнечная
|
|
пресс
|
|
|
015
|
Термическая обработка
|
|
печь
|
|
|
020
|
1 переход- точить наружную поверхность до 150d11, 2 переход- торцевое точение до получения размера l=30+0.3, 3 переход- подрезать торец 150d11 с образованием канавки 140-1,0, 4 переход- точить канавку 145-1,0, 5 переход- расточить отверстие до 120H10
|
Станок токарный с ЧПУ
|
Цанговый патрон
|
|
|
025
|
Расточить отверстие до 135+1.0,подрезать торец, точить фаску
|
Токарный 16к20ф3
|
Цанговый патрон
|
|
|
030
|
Зачистить заусенцы
|
Одно-шпиндельный полуавтомат 56525
|
Жесткая опора Специальная оправка
|
|
|
035
|
Сверлить 6 отв. 13мм.
|
Вертикально сверлильный 2А135
|
|
|
|
040
|
Сверлить отверстие 6мм.
|
Вертикально сверлильный 2А135
|
|
|
|
045
|
Шлифовать поверхность,выдерживать размер 28+0.1, 0.03
|
Плоскошлифовальный мод. 3е71081
|
|
|
|
050
|
Промыть деталь
|
Машина моечная
|
|
|
|
055
|
Технический контроль
|
Плита по ГОСТ 10905-86
|
|
|
|
060
|
Нанесение покрытия
|
|
|
|
|
1.6.2 Новый вариант обработки детали
Для сокращения времени затраченного на шлифовальный процесс предлагается его автоматизация за счет использования другого станочного оборудования. Это позволит не только ускорить процесс обработки но и улучшить качество детали без изменения маршрута обработки.
1.7 Определение припусков и размеров заготовки
Для одной из основных поверхностей заготовки, имеющей наивысшие требования по точности изготовления, припуски и промежуточные размеры определяются расчетно-аналитическим методом. На остальные поверхности заготовки припуски и допуски назначаются по ГОСТ 7505-89.
Расчет припуска производится в направлении от обработанной поверхности к исходной заготовке.
Для определения припусков и промежуточных размеров детали воспользуемся следующими формулами:
Минимальный припуск на обтачивание цилиндрических поверхностей (двухсторонний припуск):
. (1.5)
Минимальный припуск при последовательной обработке противолежащих поверхностей (двухсторонний припуск):
, (1,6)
где
Rz - высота микро неровностей поверхностей, оставшихся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;
Т - глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;
0 - изменение отклонения расположения, возникшее на предшествующем технологическом переходе, мкм;
у - величина погрешностей установки при выполняемом технологическом переходе, мкм.
Для заготовок из проката выбирается для 150мм качество поверхности детали Rz=25 мкм, T=150 мкм.
Определение минимального припуска при чистовом точении 150мм.
Rz i-1=6.3 мкм.
Ti-1=60 мкм.
i-1=85 мкм.
E=0
Zi min=416 мкм.
Определение минимального припуска при черновом точении 150мм.
Rz i-1=200 мкм.
Ti-1=300 мкм.
i-1=1600 мкм.
E=0
Zi min=4200 мкм.
Определение минимального припуска на линейный размер L=28+0.1 мм.
Для однократного шлифования.
Rz i-1=32 мкм.
Ti-1=30 мкм.
i-1=5 мкм.
E=0
Zi min=67 мкм.
Определение припуска при чистовом точении.
Rz i-1=50 мкм.
Ti-1=50 мкм.
i-1=100 мкм.
E=0
Zi min=400 мкм.
Определение припуска при черновом точении.
Rz i-1=125 мкм.
Ti-1=75 мкм.
i-1=1000 мкм.
E=0
Zi min=2400 мкм.
Для деталей из проката величина пространственной погрешности (кривизна пруткового материала) определяется по формуле:
, (1.7)
где
- кривизна профиля проката, мкм на мм.
l- длина заготовки в мм.
,
Минимальный припуск на обработку рассчитываем по формуле:
, (1.8)
, (1.9)
Минимальные (максимальные) промежуточные размеры определяют методом прибавления (для валов) или вычитания (для отверстий) минимальных (максимальных) значений промежуточных припусков:
Dmin i-1=Dmin i+2Zmin i, Dmax i-1=Dmax i+2Zmax i,
где
Dmin i-1 и Dmax i-1 - предельные размеры по предшествующим операциям, мм.
Dmin i и Dmax i - предельные размеры по выполняемым операциям, мм. 2Zmin i и 2Zmax i - предельные припуски по выполняемым операциям, мм.
Таблица.1.6.
|
маршрут обработки
|
Элементы припуска
|
Расчетный припуск (мкм)
|
Размер после перехода (мм)
|
Допуски на промежуточный размер (мм)
|
Принятые размеры по переходам
|
Предельные размеры припусков
|
|
|
Rzi-1
|
Ti-1
|
i-1
|
i-1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max
|
min
|
max
|
min
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
2
|
|
|
Прокат
Точение:
черновое
чистовое
|
200
63
|
300
60
|
1600
85
|
-
-
|
4200
416
|
154.4
150.2
149.8
|
4
0.4
0.25
|
158
150.6
149.8
|
154
150.2
149.6
|
7.4
0.74
|
3.8
0.59
|
|
|
Прокат
Точение:
черновое
чистовое
шлифование
|
125
50
32
|
75
50
30
|
1000
100
5
|
-
-
-
|
2400
400
67
|
30.87
28.47
28.07
28.01
|
1.2
0.4
0.25
0.01
|
32
28.87
28.32
28.01
|
30.8
28.47
28.07
28
|
3.13
0.55
0.31
|
2.33
0.4
0.07
|
|
|
1.8 Разработка операции
Подробно приведем разработку операции 020.
1 установить и закрепить деталь в патроне.
2 подрезать торец 6 за два прохода.
3 точение поверхности 3 за два прохода.
4 подрезать торец 4 с образованием поверхности 5.
5 точить канавку 1.
6 расточить отверстие 2 за два прохода.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
|
