Разработка технологического процесса изготовления корпуса

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Разработка технологического процесса изготовления корпуса

1.1 Анализ служебного назначения и технологичности детали

1.1.1 Анализ служебного назначения детали

Исходными данными для проектирования является чертеж корпуса, который представляет собой основной сборочный узел. Корпусные детали широко распространены в машиностроении.

1.1.2 Свойства материала детали

Деталь изготовлена из алюминиевого литейного сплава АЛ9 ГОСТ 2685-53, который применяется для изготовления фасонных отливок, сплав отличается высокой герметичностью. Алюминиевый литейный сплав имеет следующий состав и свойства:

Химический состав в % материала АЛ9.

Fe

Si

Mn

Al

Cu

Pb

Be

Mg

Zn

Sn

Примесей

-

до 1.5

6 - 8

до 0.5

89.6 - 93.8

до 0.2

до 0.05

до 0.1

0.2 - 0.4

до 0.3

до 0.01

всего 2

Ti+Zr<0.15

Механические свойства при Т=20^oС материала АЛ9

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y--	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
литье в песчаную форму			170	120	2
литье в кокиль			230	140	4

Твердость материала АЛ9 , литье в кокиль	HB 10 -1 = 70 МПа
Твердость материала АЛ9 , литье в песчаную форму	HB 10 -1 = 60 МПа

Физические свойства материала АЛ9

T	E 10- 5	a--1_--6	l	r	C
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)
20	0.7			2660
100		21.8	155		880

Литейно-технологические свойства материала АЛ9.

Линейная усадка, % :	1

Сплавы алюминия с кремнием (силумины) Al-Si (АЛ2, АЛ4, АЛ9) отличаются высокими литейными свойствами, а отливки - большой плотностью. Силумины сравнительно легко обрабатываются резанием.

1.1.3 Анализ технологичности детали

Технологичность важнейшая технологическая основа, обеспечивающая использование конструкторских и технологических резервов для выполнения задач по повышению технико-экономических показателей изготовления.

Требования, связанные с технологичностью устанавливаются ГОСТ 2.121-73, а также группой стандартов ГОСТ 14.201-83…14.204-73.

Технологичность конструкции детали обуславливается: рациональным выбором исходных заготовок и материалов, формой детали, грамотной простановкой размеров; назначением оптимальной точности размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, параметров шероховатости и технических требований.

Технологичность детали с точки зрения возможности применения простых инструментов, методов обработки, доступности поверхности для обработки и измерения, удобство и надежность базирования детали для обработки.

Оценка технологичности конструкции детали может быть двух видов: количественная и качественная.

Рассмотрим качественную оценку технологичности. Деталь - корпус изготавливается из алюминия АЛ9, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.

Высокое требование относится к внутренним обрабатываемым поверхностям (O315,O 150, O100), а также к отверстиям O30 и плоскости размером 110мм. Эти отверстия должны быть выполнены в пределах указанных отклонений и с точностью до 0,054мм. Способом достижения указанной точности отверстий O150 и O100мм является тонкое растачивание, отверстие O315мм необходимо шлифовать на внутрешливовальном станке. Достижение точности отверстий O30мм обеспечивается развертыванием. Фрезерование плоскости размером 110h8мм требует проектирование специального приспособления.

Деталь имеет хорошие базовые поверхности для установки на станке. Взаимное расположение поверхностей детали не вызывает трудности при подводе режущего инструмента. Деталь позволяет применять высокопроизводительные режимы обработки.

Все отверстия, предусмотренные конструкцией детали, являются сквозными. Деталь не имеет отверстий, расположенных не под прямыми углами, к плоскости входа.

Для корпусных деталей, подвергаемых обработке большим числом режущего инструмента, простановка размеров должна выполняться от единой технологической базы.

Производя технологический контроль чертежа можно сделать вывод, что на чертеже достаточно видов, размеров, сечений, дающих полное представление о конструкции детали, а простановка размеров рациональна.

Точность обработки и шероховатость поверхностей оптимальны и экономически обоснованы.

Деталь достаточно технологична, все размеры детали принадлежат к ряду нормальных размеров, фаска имеет размер 2х45⁰, литейные радиусы R5 и R25.

Основные требования к параметрам шероховатости R_a 6.3, R_a 2.0. Жесткость «Корпуса» достаточна, поскольку отношение высоты к ширине равно 1,5, что не превышает рекомендованного для многорезцовой обработки, которое составляет 10.

Рассмотрим количественную оценку, определим коэффициент использования материала:

,

где К_им - коэффициент использования материала;

М_Д - масса детали, кг;

М_З - масса заготовки, кг;

1.2 Выбор метода получения заготовки

1.2.1 Определение типа производства

Тип производства определяем с помощью коэффициента закрепления операций по формуле [2]:

К_з.о. = / t_с.ш.

где t_с.ш.= 1,2 - среднее штучное время основных операций обработки, мин;

- такт выпуска деталей, мин.

= 60 ^. F_g / N мин/шт

где F_g=4015 - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч

N = 7200 - годовая программа выпуска изделий, шт.

= 60 ^. 4015 / 7200 = 33,46 мин/шт.

К_з.о. = 33,46 / 1,2 28

Так как К_з.о. > 10, тип производства - среднесерийный.

1.2.2 Экономическое обоснование метода получения заготовок

Одно из основных направлений современной технологии машиностроения - совершенствование заготовительных процессов с целью снижения припусков на механическую обработку, ограничения ее операциями окончательной отделки, а в ряде случаев полного исключения, т.е. обеспечения малоотходной и безотходной технологии.

Необходимо выбрать способ получения заготовки корпуса из алюминиевого литейного сплава АЛ9 ГОСТ 2685-53 в условиях среднесерийного производства.

Детали такой конструкции и массы, заготовка которых будет весить около 14 кг, изготовленная из алюминиевого сплава АЛ9 ГОСТ 2685-53, могут получаться: литьем в землю при машинной формовке по деревянным и металлическим моделям; литье в полупостоянные (цементные, графитовые, асбесто - и графитоалебастровые формы); литье в кокиль стр.44 [1].

Так как данная деталь относится к небольшим по размерам деталям несложной конфигурации и приливами, то целесообразнее использовать более прогрессивный метод литья - в кокиль. Производительность способа - до 30 отливок в 1 ч., можно получить отливки массой 0,5…7 т, имеющие точность 12..14-го квалитетов по СТ СЭВ 144-75 и параметр шероховатости поверхности Rz=80 - 10.

Кокиль - металлическая форма, которая заполняется расплавом под действием гравитационных сил. В отличие от разовой песчаной формы кокиль может быть использован многократно. Таким образом, сущность литья в кокиль состоит в применении металлических материалов для изготовления многократно используемых литейных форм, металлические части которых составляют их основу и формируют конфигурацию и свойства отливки.

Кокиль - металлическая форма, обладающая по сравнению с песчаной значительно большей теплопроводностью, теплоемкостью, прочностью, практически нулевой газопроницаемостью и газоотводностью.

Литье в кокиль является одним из наиболее широко применяемых видов литья в настоящее время. Из-за автоматизации технологического процесса, литье в кокиль становится наиболее экономически выгодным при изготовлении больших партий отливок или начале серийного производство конкретной детали.

Преимущества литья в кокиль:

1. Повышение производительности труда в результате исключения трудоемких операций смесеприготовления, формовки, очистки отливок от пригара. Поэтому использование литья в кокиль, по данным различных предприятий, позволяет в 2 - 3 раза повысить производительность труда в литейном цехе, снизить капитальные затраты при строительстве новых цехов и реконструкции существующих за счет сокращения требуемых производственных площадей, расходов на оборудование, очистные сооружения, увеличить съем отливок с 1 м2 площади цеха.

2. Повышение качества отливки, обусловленное использованием металлической формы, повышение стабильности показателей качества: механических свойств, структуры, плотности, шероховатости, точности размеров отливок.

3. Устранение или уменьшение объема вредных для здоровья операций выбивки форм, очистки отливок от пригара, их обрубки, общее оздоровление и улучшение условий труда, меньшее загрязнение окружающей среды.

4. Механизация и автоматизация процесса изготовления отливки, обусловленная многократностью использования кокиля. Для получения отливок заданного качества легче осуществить автоматическое регулирование технологических параметров процесса. Автоматизация процесса позволяет улучшить качество отливок, повысить эффективность производства, изменить характер труда литейщика-оператора, управляющего работой таких комплексов.

Недостатки литья в кокиль:

1. Высокая стоимость кокиля, сложность и трудоемкость его изготовления.

2. Ограниченная стойкость кокиля, измеряемая числом годных отливок, которые можно получить в данном кокиле. От стойкости кокиля зависит экономическая эффективность процесса.

3. Сложность получения отливок с поднутрениями, для выполнения которых необходимо усложнять конструкцию формы - делать дополнительные разъемы, использовать вставки, разъемные металлические или песчаные стержни.

4. Неподатливый кокиль приводит к появлению в отливках напряжений, а иногда к трещинам.

Рассмотрим и рассчитаем стоимость заготовительной операции для двух способов получения заготовки: первый способ - литье в песчано-глинистые формы; второй способ - отливка в кокиль.

Общие исходные данные:

Материал детали: алюминиевый сплав АЛ9 ГОСТ 2685-53.

Масса детали: q = 11 кг.

Годовая программа: N =7200 шт.

Производство: среднесерийное.

Исходные данные

Таблица 1.

Наименование показателей	Вариант 1	Вариант 2
Вид заготовки	Литье в песчано-глинистые формы	Литье в кокиль
Класс точности	2	5
Группа сложности	2	2
Масса заготовки Q, кг	13,4	12,4
Стоимость 1 т отливок, принятых за базу Сi, руб.	17190	18060
Стоимость 1т стружки Sотх, руб.	315	315

Себестоимость заготовки по первому варианту:

Коэффициент использования материала:

Стоимость заготовок:

где Сi. - базовая стоимость 1 т заготовок, руб.; Q - масса заготовки; q - масса детали; Sотх - цена 1 т отходов, руб.; kТ, kС, kВ, kМ, kП - коэффициенты, зависящие от класса, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

Для данного метода получения заготовок имеем следующие данные:

- базовая стоимость 1 т отливок С1=17190 руб.

- kТ=1,03; kС=0,83; kВ=0,74; kМ=1; kП=1;

Следовательно:



Себестоимость заготовки по второму варианту:

Коэффициент использования материала:

Стоимость заготовок:

где Сi. - базовая стоимость 1 т заготовок, руб; Q - масса заготовки; q - масса детали; Sотх - цена 1 т отходов, руб; kТ, kС, kВ, kМ, kП - коэффициенты, зависящие от класса, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

Для данного метода получения заготовок имеем следующие данные:

- базовая стоимость 1 т отливок С2=1806 руб.

- kТ=1,05; kС=0,83; kВ=0,74; kМ=1; kП=1;

Следовательно:

Экономическое обоснование выбора заготовок:

Определяем экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок:



Таким образом, использование метода литье в кокиль является более экономичным.

Данные для сравнения заготовок

Таблица 2

Наименование показателей	Вариант 1	Вариант 2
Способ получения заготовки	Литье в песчано-глинистые формы	Литье в кокиль
Масса готовой детали, кг	11	11
Масса заготовки, кг	13,4	12,4
Стоимость 1 т материала отливок, руб.	17190	18060
Стоимость 1 т отходов, руб.	315	315
Себестоимость получения заготовок, руб	640,06	628,11
Коэффициент использования материала	0,82	0,89
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, руб.год	86040,0

1.3 Разработка маршрута обработки

деталь материал заготовка обработка

1. Черновое точение торца заготовки (срезается поверхностная корка и основная (70%) часть припуска на обработку, позволяет получать шероховатость 50...12,5 Ra) на токарном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по внутренней поверхности центрального отверстия корпуса.

1. Черновое растачивание 2-ух внутренних поверхностей корпуса, с подрезкой торцев на токарном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по внутренней поверхности отверстия корпуса

2. . Чистовое точение торца заготовки и снятие фаски на токарном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по внутренней поверхности центрального отверстия корпуса.

3. Чистовое растачивание 2-ух внутренних поверхностей корпуса o150 мм. и o315 мм., с подрезкой торцев, а также развертывание внутренней поверхности корпуса o150^+0,063(Н8)мм. на токарно-револьверном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по обработанной внутренней поверхности отверстия корпуса.

4. Черновое точение противоположного торца центрального корпуса на токарном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по обработанной внутренней поверхности отверстия корпуса.

5. Черновое растачивание 2-ух внутренних поверхностей корпуса, с подрезкой торцев на токарном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по обработанной внутренней поверхности отверстия корпуса.

6. Чистовое точение торца заготовки (обеспечивает получение шероховатости 3,2...1,6 Ra и точность 7-9-го квалитетов, деталь получает окончательную форму и размер) на токарном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по внутренней поверхности центрального отверстия корпуса.

7. Чистовое растачивание и развертывание внутренней поверхности корпуса o100^+0,054(Н8)мм. на токарно-револьверном станке с установкой в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по обработанной внутренней поверхности отверстия корпуса.

8. Шлифование внутренней поверхности корпуса o315^+0,052(Н6)мм. на внутришлифовальном станке с установкой детали на оправке шлифовальной по внутренней поверхности отверстия корпуса.

9. Фрезерование предварительное и окончательное наружных поверхностей корпуса на горизонтальном фрезерном станке с базированием по обработанному торцу и внутреннему отверстию корпуса в специальном приспособлении с пневматическим приводом и откидывающимся упором в противоположную поверхность - обрабатываемой.

10. Сверление, зенкерование и развертывание 2-ух отверстий на радиально-сверлильном станке с базированием по обработанному торцу и внутреннему отверстию корпуса в специальном приспособлении с пневматическим приводом и упором в обработанную поверхность при фрезеровании.

1.4 Расчет припусков и технологических размерных цепей

Расчёт припусков на обработку осуществляется расчетно-аналитическим методом на наиболее точную поверхность, и по таблицам на все другие обрабатываемые поверхности детали, используя литературу [1], [3], [7].

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия o100Н8 мм.

Технологический маршрут обработки отверстия o100Н8 мм. состоит из трех технологических переходов: Чернового, чистового и тонкого растачивания. Схема установки детали при обработке показана на технологическом эскизе, прилагаемых в комплекте технологической документации.

Расчет припусков на обработку отверстия сведены в табл. 3., в которой последовательно записывается технологический маршрут обработки отверстия и все значения элементов припуска.

Параметры шероховатости, достигаемые после механической обработки, находим по табл.4.5, [3] и записываем их в расчетную таблицу. Значения допусков выбираем в соответствии со степенью точности, получаемой на данном переходе по табл.5, [7].

При определении ост в данном случае следует принимать во внимание точность расположения базовых поверхностей, используемых при данной схеме установки и полученных на предыдущих операциях, относительно обрабатываемой в данной установке поверхности.

Учитывая, что суммарное смещение инструмента для получения отверстия в отливке относительно наружной её поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получим что

где а и б -- допуски на размеры a и б по классу точности, соответствующие данной отливке, см. табл. 4.7. [3].

Коробление отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому

Тогда остаточные пространственные отклонения заготовки: для оставшихся видов обработки остаточные пространственные отклонения находим по формуле:

где кy - коэффициент уточнения формы, значения которого принимаем в соответствии с рекомендациями на стр.73, [3].

Таким образом, получим:

1=0,05*254=13 мкм;

2=0,005*254=1,27 мкм;

3=0,002*254=0,51 мкм;

Погрешности установки при черновом растачивании:

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании:

Погрешность установки при тонком растачивании.

Все найденные числовые значения записываем в таблицу 3 и на основании этих данных производим расчёт минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой:

Минимальный припуск под растачивание:

черновое:

чистовое:

тонкое:

Графа таблицы 3. «Расчётный размер» () заполняется, начиная с конечного (чертёжного) размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчётный (чертёжный) размер, после последнего перехода (еонкого растачивания o100,054) для остальных переходов получаем:

для чистового растачивания ;

для чернового растачивания ;

для заготовки .

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки.

В графе «Предельный размер» наибольшее значение (dmax) получается по расчётным размерам, округлённым до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры (dmin) определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.

Таким образом, для тонкого растачивания:

наибольший предельный размер dmax = 100,054мм;

наименьший предельный размер dmin = 100,054-0,054=100,00мм;

для чистового растачивания:

наибольший предельный размер dmax = 100,00мм;

наименьший предельный размер dmin = 100,00-0,087=99,913мм;

для чернового:

наибольший предельный размер dmax = 99,77мм;

наименьший предельный размер dmin = 99,77-0,35=99,42мм;

для заготовки:

наибольший предельный размер dmax = 98,254мм;

наименьший предельный размер dmin = 98,254-0,87=97,384мм.

Минимальные предельные значения припусков равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения - соответственно разности наименьших предельных размеров.

Тогда для тонкого растачивания :

;

;

для чистового растачивания:

;

;

для чернового растачивания:

;

.

Все результаты произведённых расчётов сведены в табл. 3.

Общие припуски Zomin и Zomax определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф:

2Zomin=54+230+1520=1804мкм,

2Zomax=87+493+2040=2620мкм.

Общий номинальный припуск:

Zoном = Zomin + Вз - Вд= 1804+870-54=2620мкм;

dзном = dдном - Zoном=100-2,6=97,4мм.

Производим проверку правильности выполненных расчетов:

; ;

; ;

; .

Расчет технологических размерных цепей.

Расчет технологических размерных цепей на обработку отверстия 100Н8.

Расчет размерных цепей на обработку отверстия o100Н8 мм.

Таблица 4

Номер операции и наименование перехода	Припуски	Уравнения размерных цепей	Операционный размер	Принимаемый размер
Готовая деталь			А4min=100,00 А4max=100,054
Тонкое растачивание	2Z3min=0.054 2Z3max=0.087	[2Z3]= А4 -A3 2Z3min= А4max -A3max A3min= А4min-2Z3max	A3min=99,913 A3max==100,00
Чистовое растачивание	2Z2min=0.230 2Z2max=0.493	[2Z2]= А3 -A2 2Z2min= А3max -A2max A2min= А3min-2Z2max	A2min=99,42 A2max=99,47
Черновое растачивание	2Z1min=1.520 2Z1max=2.040	[2Z1]= А2 -A1 2Z1min= А2max -A1max A1min=А2min-2Z1max	A2min==97,38 A2max==98,25

1.4.1 Припуски и допуски на размеры корпуса

Таблица 5

Размер	Припуск, мм.	Допуск
	Табличный	расчетный
o90	2 . 2,0	-	±0,2
o100+0,054(Н8)	2 . 2,0	2 . 1,4	±0,2
110	2 . 2,0	-	±0,2
o150+0,063(Н8)	2 . 2,0	-	±0,3
238	2 . 2,4	-	±0,3
50-0,1	2 . 2,0	-	±0,3
76±0,1	2 . 2,0	-	±0,3
80	2 . 2,0	-	±0,3
O315+0,052(Н6)	2 . 2,7	-	±0,3

1.5 Выбор режущего инструмента

1. Точение торцов корпуса и снятие фаски производим проходными упорными отогнутыми резцами, 2100-0006 ВК6 ГОСТ 18882-73 с пластинками из твердого сплава по ГОСТ 25395-82, главный угол =90.

11. Растачивание внутренних отверстий корпуса производим расточными виброустойчивыми резцами типа 2, 2141- 0008 ВК6 ГОСТ 18882-73 с пластинкой из твердого сплава для обработки сквозных отверстий по ГОСТ 25395-82, главный угол в плане =60.

12. Фрезерование поверхности корпуса производим концевой фрезой o45 мм., 2020-0003 ВК6 ГОСТ 9473-71, с режущей поверхностью из твердого сплава, число зубьев z = 5.

13. Сверления 2 отверстия в корпусе производим спиральным сверлом диаметром o27 мм.

из стали Р18, 2 =118, 2 ₀=70 по ГОСТ 8034-76.

14. Зенкерование отверстий производим цельным зенкером диаметром o29,9 мм. из стали Р18, =45; _р =10 по ГОСТ 1677-75.

6. Развертывание отверстий производим цельной развертками o30, 100 и 150 мм. из стали Р18, =5 по ГОСТ 1672-80.

7. Шлифование отверстия o 315 мм. производим шлифовальным кругом ПП300*127*40ЭБ16-25С2К по ГОСТ 2424-83.

1.6 Выбор металлорежущего оборудования и оснастки

1. Подрезание торцов, снятие фаски и растачивание сквозных отверстий корпуса.

Станок токарно-винторезный 16К20Ф3 высокой точности.

2. Фрезерование наружных поверхностей корпуса

Станок горизонтальный консольно-фрезерный 6Р83 с поворотным столом.

Техническая характеристика

Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг 300

Размеры рабочей поверхности стола (длина х ширина), мм 1600х400

Число Т-образных пазов 3

Наибольшие перемещения стола, мм:

продольное механическое 1000

продольное вручную 1000

поперечное механическое 300

поперечное вручную 320

вертикальное механическое 340

вертикальное вручную 350

Наименьшее и наибольшее расстояние от оси шпинделя

до рабочей поверхности стола, мм 30-380

Расстояние от оси шпинделя до хобота, мм 190

Наибольший угол поворота стола, град ±45⁰

Цена одного деления шкалы поворота стола, град 1

Перемещение стола на одно деление лимба

(продольное, поперечное, вертикальное), мм 0,05

Перемещение стола на один оборот лимба, мм:

Продольное 6

поперечное, вертикальное 2

Мощность привода главного движения, кВт 10

Число оборотов привода главного движения, об/мин1450

Габарит, мм длина2560

ширина 2260

высота 1770

Масса, кг 3800

Оснастка: Специальное приспособление.

3. Сверление, зенкерование и развертывание отверстий корпуса

Радиально-сверлильный станок тяжелой серии модели 2SR-50.

Техническая характеристика

Максимальный диаметр сверления по стали/чугуну, мм 50

Макс./мин. расстояние от оси шпинделя до колонны, мм 350/1600

Макс./мин. расстояние от конца шпинделя до стола, мм.320/1220

Конус шпинделя Морзе 5

Перемещение шпинделя, мм 315

Количество скоростей шпинделя 16

Диапазон скоростей шпинделя, об./мин. 25-2000

Количество скоростей подач шпинделя 16

Диапазон подач станка, мм/об. 0,04-3,2

Диаметр колонны, мм. 240

Мощность привода, кВт 4

Масса станка, кг3500

Оснастка: Специальное приспособление.

4. Шлифование отверстия корпуса

Станок внутришлифовальный 3К229А

Техническая характеристика

Диаметр шлифуемого отверстия наибольший , мм 500

Наибольшая длина шлифования при наибольшем диаметре шлифуемого отверстия, мм 500

Наибольшая рекомендуемая длина шлифования

при наименьшем диаметре отверстия, мм 200

Наибольший наружный диаметр устанавливаемого изделия без кожуха/в кожухе, мм 800/630

Наибольший угол шлифуемого конуса, град 60

Расстояние от оси шпинделя изделия до зеркала стола, мм 410

Наибольшее расстояние от торца нового круга торцешлифовального приспособления до опорного торца шпинделя изделия, мм 550

Мощность привода главного движения, кВт 7.5

Суммарная мощность электродвигателей, кВт 14.63

Габариты станка длина*ширина*высота, мм 4165*1780*2000

Общая площадь пола станка с выносным оборудованием, м2 11.6

Масса, кг 7300

Оснастка: Специальная оправка С7570-4006.

5. Выбор средств измерения и контроля

В условиях среднесерийного производства обработка производится на настроенных станках, точность размеров на черновых операциях обеспечивается настройкой станка. На чистовых операциях контроль линейных размеров производится шаблонами на соответствующие размеры.

В целях уменьшения времени на контроль применяются калибры:

1. Для контроля отверстий корпуса - калибры гладкие нерегулируемые по ГОСТ 2015-84;

2. Для контроля наружных обработанных поверхностей корпуса - калибры-скобы проходные и непроходные по ГОСТ 24853-81;

3. Для контроля шероховатости поверхностей применяются образцы шероховатости по ГОСТ 9378-93.

Формулы и коэффициенты взяты из [1] (т.2, стр.281-292) и методических указаний по практическим занятиям для студентов специальностей 7.09.02.02., 1998 год.

На горизонтально-фрезерном станке 6Р83 производится фрезерование плоской поверхности шириной В=40 мм, длиной l=90 мм, припуск на черновую обработку h=1,5 мм. на чистовую h=0,5 мм. Обрабатываемый материал алюминиевый литейный сплав АЛ9 ГОСТ 2685-53, НВ60. Обработка окончательная, деталь точностью по 8 квалитету и шероховатостью обработанной поверхности Ra=3,2 мкм.

6. Проектирование приспособления для фрезерования наружной поверхности корпуса 110h8мм

6.1 Значение станочных приспособлений

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включает процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Их основное назначение заключается в обеспечении определенного положения обрабатываемой детали по отношению к базовым поверхностям станка и к траектории движения режущего инструмента. Применение станочных приспособлений позволяет:

1. Надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки;

2. Стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

3. Повысить производительность в результате механизации приспособлений;

4. Расширить технологические возможности используемого оборудования;

5. Надежно защищать трущиеся пары механизмов от загрязнений стружкой и металлической пыли:

6. Удобный монтаж и демонтаж элементов приспособлений при ремонте или переналадке;

7. Обеспечить компактность конструкции встраиваемой в пространство, ограниченное площадью поворотного стола.

В зависимости от вида производства технический уровень и структура станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного производства в большинстве случаев применяют специальные станочные приспособления. Специальные станочные приспособления имеют одноцелевое назначение для выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при исполнении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое применение получила система универсально-сборных приспособлений (УСП), основанная на использовании стандартных изделий и узлов. Этот вид приспособлений более мобилен в части подготовки производства и не требует значительных затрат.

7.2 Выбор станка

Станок горизонтальный консольно-фрезерный 6Р83 с поворотным столом:

Размеры рабочей поверхности стола (длина х ширина), мм. 1600х400

Наибольшие перемещения стола, мм:

продольное механическое 1000

продольное вручную 1000

поперечное механическое 300

поперечное вручную 320

вертикальное механическое 340

вертикальное вручную 350

Наименьшее и наибольшее расстояние от оси шпинделя

до рабочей поверхности стола, мм 30-380

Мощность привода главного движения, кВт 10

Число оборотов привода главного движения, об/мин 1450

Габарит, мм длина 2560

ширина 2260

высота 1770

Масса, кг 3800

7.3 Выбор режущего инструмента и расчет режима резания

Для фрезерования на горизонтально-фрезерном станке заготовки из силумина выбираем концевую фрезу 2020-0003, материал режущей части ВК6, диаметром D=45 мм., число зубьев фрезы z=5 по ГОСТ 9473-71.

Геометрические параметры фрезы: =60, =12, =10, =20, ₁=5.

Расчет скорости резания, допускаемой режущими свойствами инструмента для обработки силумина фрезой диаметром до 50 мм., глубина резания t до 1,5 мм., рекомендуемая подача - 0,2 мм/зуб.

где - подача на зуб;

- безразмерный коэффициент;

q, x, y, u, p, m - показатели степени;

t - глубина резания;

Т - стойкость инструмента;

В - ширина фрезерования;

D - диаметр фрезы;

z - число зубьев фрезы;

Расчет частоты вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания



Корректируем по паспорту станка

n=630 об/мин.

Тогда действительная скорость резания

Расчет минутной подачи

S_м=S_zzn=0,25630=630 мм/мин.

Это совпадает с паспортными данными станка.

Рассчитываем действительную подачу на зуб

Расчет силы резания и крутящего момента.

где - подача на зуб;

- безразмерный коэффициент;

x, y, n, q, w - показатели степени;

t - глубина резания;

В - ширина фрезерования;

n - число оборотов фрезы;

D - диаметр фрезы;

z - число зубьев фрезы;

- общий поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий фактические условия резания.

Крутящий момент

Эффективная мощность резания

Список литературы:

1. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - М.: Машиностроение, 1985 г.

2. А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, Высшая школа, - 1983 г.

3. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник. В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; под общей редакцией В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990.

4. Режимы резания металлов. Справочник. Ред. Ю.В. Барановского. М.: Машиностроение, - 1972 г.

5. А.К. Горошкин. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. М.: Машиностроение, 1971 г.

6. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Под ред. Б.Н. Вардашкина и др. - М.: Машиностроение, 1984 г.

7. М.А. Ансеров. Приспособления для металлорежущих станков: Расчеты и конструкции. - 3-е изд., стереот. - М.: Машиностроение, 1966 г.

8. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение, 1988 г.

9. Беспалов Б.Л. и др. Технология машиностроения. М.: Машиностроение, - 1963 г.

10. Технология машиностроения. Под ред. М.Е. Егорова, - М.: Высшая школа, 1966 г.

11. В.И. Комиссаров, Н.Г. Нестеренко, А.И. Безнедельный. Технология машиностроения. Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 1201 и 1202 ФАМ. Н-ск.: НГТУ, 1976 г.

12. Е.А. Скороходов и др. Общетехнический справочник. М.: Машиностроение, 1990 г.

Размещено на Allbest.ru