Изготовление детали "кронштейн"

Общее уточнение по каждой поверхности может быть обеспечено различными методами их обработки. Математически это условие выражается неравенством

е общ ? Р е i,

где е i - уточнение по i-той операции техпроцесса.

Методы обработки поверхностей, обеспечивающие требуемую точность линейных размеров, и соответственное этим методам уточнение представлены в таблице.

При выборе методов обработки руководствуемся рекомендациями, согласно которым возможно большее количество поверхностей желательно обрабатывать одним способом. Это позволяет совместить наибольшее число переходов во времени, уменьшить количество операций, сократить трудоемкость, цикл и себестоимость обработки.

Так как на чертеже детали нет указанных допусков формы поверхностей, то в соответствии с ГОСТ 25069 - 81 неуказанные допуски формы должны находиться в пределах поля допуска соответствующего линейного размера. Это значит, что при выполнении условия намеченные в таблице. методы обработки поверхностей автоматически обеспечивают получение их требуемой формы.

1.8. Формирование структуры вариантов технологического процесса (альтернативный вариант)

1.8.1 Разработка маршрутной технологии

1.8.2. Выбор оптимального технологического процесса на основе технико-экономического анализа вариантов

Исходные данные сравниваемых вариантов

1.9. Выбор оборудования и средств технологического оснащения

1.10. Выбор и расчет припусков и операционных размеров

Поверхность детали будет иметь шероховатость Rа3,2. Для получения заданного класса шероховатости должно использоваться двукратное фрезерование (предварительное - от необработанной поверхности до Rа6,3, затем получистовое - доRа3,2), что совпадает с технологией цеха.

Рабочие поверхности имеют шероховатость Rа1,6. Для получения заданного класса шероховатости добавляется чистовое фрезерование (пов. 1 и всего контура), шлифование (пов. 10 и 11) и развертывание (пов. 7), что и делается в технологии цеха.

Для получения точной геометрии сложных поверхностей добавляется чистовое фрезерование.

1.11. Выбор и расчет режимов резания

Приведен для операций из предельного техпроцесса, изображенных на схемах обработки в графической части проекта (чертеж СамГТУ 151001.064.116.).

В альтернативном варианте предлагается выполнять обработку детали с 2 установок. В качестве заготовки мы имеем стандартную поковку, но уже прошедшую термическую обработку. На первой стадии обработка производится в стационарных тисках, а на второй стадии в приспособлении.

В качестве фрезерного оборудования используются современные обрабатывающие центры «Hermle C20U» и «Hermle C40U». Особенностями этих станков являются:

· Жесткая технологическая система благодаря модифицированной рамной конструкции Гентри с оптимальной опорой главных осей, очень жёстким динамическим поперечным салазкам осей, что повышает точность расположения инструмента в пространстве рабочей зоны согласно управляющей программе;

· Тандемный привод базы поворотного стола, что предотвращает его скручивание и увеличивает точность расположения заготовки при повороте стола;

· Автоматическая электронная система контроля позиции инструмента, учитывающая термические деформации заготовки;

· Центрирование держателя по укороченному конусу и торцу, позволяющее почти полностью избавиться от биения инструмента;

· Автоматическая смена инструмента и кольцевой магазин, встроенный в базовый корпус станка, позволяющие использовать до 30 инструментов в одной операции;

· Возможность определения положения заготовки в рабочей зоне при помощи контрольно-измерительных щупов для задания нуля управляющей программы.

Таким образом, используемое оборудование отвечает всем условиям и техническим требованиям изготовления детали.

Этап №1, обработка производится в тисках.

Переход №1 Черновая обработка поверхности.

Используем фрезу o20мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070212PNTR

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 6360

f, мм/об = 0.28

Sz=0,14 мм

V=3,14·20·6320/1000=396,89 м/мин

Переход №2 Сверление отверстий o13.6 мм

Используем сверло o13.6 мм, длинной 80 мм:

Корпус SCD 136-060-140 ACG5

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 2600

f, мм/об = 0.3

V=3,14·13,6·2600/1000=111,03 м/мин

Переход №3 Сверление отверстий o1.5мм

Используем сверло o1.5 мм, длинной 20 мм:

Корпус SCD 015-009-030 AP6

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 19000

f, мм/об = 0.05

V=3,14·1,5·19000/1000=89,49 м/мин

Переход №4 Развертывание отверстий o14мм

Используем развертку o14 мм, длиной 100 мм:

Корпус RM SHR-1400 H7N CS CH 07

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 270

f, мм/об = 0.3

V=3,14·14·270/1000=11,87 м/мин

Переход №5 Фрезеровка первого паза шириной 36 мм

Используем дисковую фрезу o200 мм, шириной 20 мм :

Корпус FDN D200-20-40-R12

Держатель HSK A 63 SEM 40X-60

Пластина QDMT 120532PDTN-M

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 500

f, мм/об = 2.496

Sz=0,15 мм

V=3,14·200·500/1000=314 м/мин

Переход №6 Фрезеровка второго паза шириной 14.6 мм

Используем дисковую фрезу o160 мм, шириной 13 мм :

Корпус FDN D200-20-40-R12

Держатель HSK A 63 SEM 40X-60

Пластина QDMT 120532PDTN-M

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 600

f, мм/об = 4.164

Sz=0,26 мм

V=3,14·160·600/1000=301,44 м/мин

Переход №7 Получистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o16 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 0702 PN-R

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 5000

f, мм/об = 0.33

Sz=0,16 мм

V=3,14·16·5000/1000=251,2 м/мин

Переход №8 Чистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o10 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070204 PNFR-P

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 7960

f, мм/об = 0.2

Sz=0,1 мм

V=3,14·10·7960/1000=249,94 м/мин

Переход №9 Чистовая обработка выступа.

Используем фрезу o4 мм:

Корпус ECS 040E05-3W06-57

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 7960

f, мм/об = 0.6

Sz=0,2 мм

V=3,14·4·7960/1000=99,97 м/мин

Этап №2, обработка производится в приспособлении.

Переход №1 Черновая обработка поверхности.

Используем фрезу o20 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070212PNTR

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 6360

f, мм/об = 0.28

Sz=0,14 мм

V=3,14·20·6320/1000=396,89 м/мин

Переход №2 Сверление отверстий o1.5мм

Используем сверло o1.5 мм, длинной 20 мм:

Корпус SCD 015-009-030 AP6

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 19000

f, мм/об = 0.05

V=3,14·1,5·19000/1000=89,49 м/мин

Переход №3 Получистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o16 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 0702 PN-R

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 5000

f, мм/об = 0.33

Sz=0,16 мм

V=3,14·16·5000/1000=251,2 м/мин

Переход №4 Чистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o10 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070204 PNFR-P

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 7960

f, мм/об = 0.2

Sz=0,1 мм

V=3,14·10·7960/1000=249,94 м/мин

1.12. Расчет норм времени и определение разряда работ

В качестве фрезерного оборудования используются современные высокопроизводительные обрабатывающие центры «Hermle C20U» и «Hermle C40U».

Операция 030 Выполнение детали происходит по программе, в которых уже заложены все траектории движения инструмента, режимы резания.

В переходе происходит фрезерная обработка контура, заменяя большинство операций, которые были в базовом техпроцессе.

Из программы мы можем найти время затраченное на всю операцию, машинное и вспомогательное.

Согласно программе выясняем, что на операцию потрачено:

Операция 030

Время машинное равно 65,47 минут

Вспомогательное время равно 9,84 минут

Общее время на обработку равно 75,29 минут

Операция 050

Время машинное равно 32,25 минут

Вспомогательное время равно 4,84 минут

Общее время на обработку равно 37,09 минут

2. Разработка и конструирование средств технологического оснащения

2.1. Конструирование, расчеты и описание приспособления

При базировании заготовки для фрезерной обработки во втором установе применим установку по двум отверстиям и плоскости. Главными достоинствами такого способа базирования являются простота конструкции приспособления и достаточно высокая точность установки заготовки.

Конструктивно различают установку на два цилиндрических пальца или на один цилиндрический и один срезанный пальцы. Граница применимости этих сочетаний определяется точностью диаметров и взаимного расположения базовых отверстий и требуемой точностью выдерживаемых на операции относительных расстояний и поворотов обрабатываемых поверхностей.

В нашем случае в приспособление необходимо установить заготовку, имеющую базовые отверстия O14H8=14+0,027 и межцентровое расстояние 188,7±0,2. Для установки заготовки будем использовать приспособление с пальцами, выполненными по 7-му квалитету, межцентровое расстояние между пальцами выполняется также по 7-му квалитету LМ.П. =188,7±0,023 мм.

В первое отверстие устанавливаем палец по посадке f7, имеющий диаметр O. Тогда S1min=0,016 мм, а S1max=0,061 мм.

Рассчитаем диаметр второго пальца по формуле:

,

.

Для повышения точности базирования при сохранении возможности гарантированной установки любой заготовки из партии с межцентровым расстоянием базовых отверстий в пределах заданного допуска используем вместо одного цилиндрического пальца срезанный. Схема установки заготовок на один цилиндрический и один срезанный палец показана на рис.

Схема установки заготовок на цилиндрический и срезанный пальцы

Условие установки заготовки на цилиндрический и срезанный пальцы можно записать в виде формулы:

,

мм.

Для цилиндрического пальца величина зазора S2min=0,07 мм, а для срезанного S2min=0,02 мм. Отсюда видно, что применение срезанного пальца значительно снижает погрешность установки.

Смещения заготовки от ее среднего положения в направлениях, перпендикулярных оси цилиндрического пальца, определяются минимальным радиальным зазором S1, допуском на размер базового отверстия Тdo1 и допуском на диаметр пальца Тdn1. Схема расчета погрешности установки представлена на рис.Наименьшее смещение равно S1, а наибольшее

S=0,5Тdo1+0,5Тdn1=0,5•0,027+0,5•0,018=0,0225 мм.

Схема для расчета погрешности установки заготовки на цилиндрический и срезанный пальцы

По величинам смещений найдем погрешность установки для выполняемых размеров. Наибольший угол поворота б заготовки от ее номинального положения найдем по формуле:

.

Расстояние центра поворота от оси цилиндрического пальца определим по формуле:

мм.

Зная угол и центр поворота заготовки, определим погрешность обработки заданного параметра, вызванного базированием заготовки. Размером, к которому предъявляются самые высокие требования по выполнению размера является размер 9+0,1.

Имея координаты точки вращения заготовки при установке на два пальца и расстояние до поверхности, на которое может оказать влияние поворот заготовки, можно рассчитать расстояние от центра до исследуемой поверхности:

.

Тогда расстояние Х, определится:

Допуск на выполняемый размер превышает возможную погрешность. Значит, спроектированное приспособление возможно применять для обработки детали.

2.2 СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Определяем силы резания через мощность, а последнюю - с помощью режимов резания. При обработке твердосплавной концевой фрезой с подачей на зуб S Z = 0,14 мм/зуб, числом зубьев Z = 2, скоростью резания v = 3,14·20 6360/1000 = 396,89 м/мин

а окружная сила

Р z =

Р z = = 985,67 Н.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5