План технологического процесса в виде операционных эскизов составляют по рабочему чертежу детали. Такой план является результатом решения всех основных технологических задач. Им устанавливается границы между операциями и последовательность операций в техпроцессе, установочные и исходные базы, схемы закрепления заготовки.

Намечаются виды операций, которые должна пройти каждая поверхность, а следовательно и основные этапы техпроцесса. Так же определяются поверхности, которые лучше или необходимо обрабатывать совместно с другими поверхностями.

Для данной детали - направляющая - технологический процесс изготовления ее был разбит на следующие этапы.

Первый этап технологического процесса "Заготовительный" предполагает получение заготовки детали. Точность получаемых размеров находится на уровне IT 15, а шероховатость Rz 80 мкм.

На втором этапе (черновой) необходимо произвести черновую обработку поверхностей детали. Предусматривается черновая обработка основной технологической базы 4, снятие корки, образовавшейся в результате штамповки, а также окончательная обработка поверхностей, точность которых не превышает 12-го квалитета. Точность получаемых размеров находится на уровне IT 12, а шероховатость Rz 40.20 мкм.

Следующий этап технологического процесса предназначен для получистовой обработки точных поверхностей. Точность получаемых размеров находится на уровне IT 12…8, а шероховатость Rz 10.6,3 мкм.

Также на этом этапе обработки проводим сверление двух отверстий 8, меднение кругом, протягивание пазов 10, фрезерование зубьев 21.

После обработки цементируемых поверхностей выполняем химико-термическую обработку. После этого снимаем медь и выполняем термообработку (закалка+отпуск) детали.

Чистовой этап предназначен для окончательной обработки всех точных поверхностей детали. В конце технологического процесса производятся операции окончательного контроля и консервации детали, предназначенные для контроля всех геометрических параметров детали (по чертежу) и предохранения ее от внешних воздействий.

7. Расчет припусков на обработку операционных размеров-диаметров заданных цилиндрических поверхностей вращения расчетно-аналитическим методом

Рассчитываем припуски для поверхности 1 (23g5).

При расчетно-аналитическом методе рассчитывают минимальный припуск для тел вращения на диаметр по следующей зависимости:

, (5.1)

где - шероховатость поверхности, мкм, полученная на предшествующей операции;

- глубина дефектного поверхностного слоя, мкм, полученная на предыдущей операции механической обработки;

- пространственные отклонения, которые были получены на предыдущей операции, мкм;

- погрешность установки на данной операции, мкм [9, стр.11].

Составляющие припуска, входящие в формулу (5.1), определяются с учетом принятых методов обработки поверхностей. Результаты вычислений заносятся в таблицу в следующем порядке:

1. Маршрут обработки элементарных поверхностей, (графа 1-я) заполняется в таблицу на основании данных метода обработки.

2. Величины и , характеризующие состояние поверхности заготовки после обработки различными методами, определяем по таблицам точности и качества обработки. [10, стр.186, табл.12; стр.188, табл.25].

3. Пространственные отклонения ? для поковок выражаются отклонением оси от прямолинейности в результате коробления и смещением оси заготовки в результате смещения половин штампа при штамповке. ?_см и ?_кор находим по справочным данным [10, с.187, т.18; с.138, т. 20]. Для рассматриваемой поверхности ?_кор = 500 мкм,

?_см = 400 мкм. Тогда суммарная погрешность ? определяется как:

? = = = 670 мкм. (5.2)

Следует отметить, что после термообработки возникает дополнительное коробление, определяемое по эмпирической формуле (мкм на 1мм длины рассматриваемой поверхности):

(5.3)

При определении величины остаточных пространственных отклонений на всех последующих ступенях обработки, применяя формулу [4, стр.18]

(5.4)

где К_у - коэффициент уточнения, который определяется для различных операций [10, с. 190, т.29].

для шлифования ?_кор = 79 мкм; ?_см 12 мкм; ?_ост 80 мкм;

для чистового точения ?_кор 20 мкм; ?_см 16 мкм; ?_ост 25,6 мкм;

для получистового точения ?_кор = 25 мкм; ?_см = 20 мкм; ?_ост=32 мкм;

для чернового точения ?_кор = 30 мкм; ?_см = 24 мкм; ?_ост=38,4мкм.

4. Погрешность установки представляет собой отклонение фактически достигнутого положения заготовки при ее установке от требуемого. Она зависит от способа закрепления детали на станке, типа приспособления, его точности и т.д. [10, стр.42, табл.13]

для шлифования = 50 мкм; для чистового точения = 100 мкм; для получистового точения = 150 мкм; для чернового точения = 200 мкм;

Имея значение составляющих элементов припуска, определяем расчетное значение минимального припуска на диаметр для всех ступеней обработки, начиная с последней:

для шлифования:

мкм,

для чистового точения:

мкм,

для точения получистового:

мкм,

для точения чернового:

мкм.

5. Следующую графу таблицы 5 (допуск на размер) заполняем на основании данных о точности на каждой ступени обработки.

6. Расчетный припуск определяется как сумма минимального припуска и допуска на предшествующей ступени обработки:

для п шлифования, мм: 0,135+ 0,046 = 0,181 мм,

для точения чистового: 0,266 + 0,120 = 0,386 мм,

для точения получистового: 0,410 + 0,300 = 0,710 мм,

для точения чернового: 1.581 + 0,500 = 2,081 мм.

7. Расчетный размер на последней ступени обработки для окончательного шлифования равен размеру готовой детали. Для 22,993 мм. Это же значение будет принимать и наибольший предельный размер на данной операции: D_max = 22,993 мм.

Расчетные размеры на предшествующих ступенях обработки определяются:

(5.5)

Для предварительного шлифования:

D_max = 22,993+ 0,181 = 23,174 мм.

При этом величины размера на чистовых, получистовых и черновых операциях округляются в соответствии с рядом стандартных окончаний размеров [9, стр.110, табл. П4.1, табл. П4.2].

Для остальных операций расчеты выполняются аналогично.

9. Минимальные предельные значения заготовки на всех этапах ее обработки определяются:

(5.6)

Для шлифования

D_min = 22,993 - 0,009 = 22.984мм.

10. Имея значение и , можно найти значение максимального () и минимального () припусков по следующим зависимостям:

(5.7)

(5.8)

Для шлифования:

2*Z_max = 23.174 - 22,984 = 0, 19; 2*Z_min = 23,161 - 22,989 = 0,172

Для остальных операций расчеты выполняются аналогично.

11. Технологический операционный размер на каждой ступени обработки записывается как номинальный размер с допуском. При этом, в случае обработки охватывающих поверхностей в качестве номинального выступает минимальный размер, а в случае охватываемых - максимальный.

Технологический размер заготовки записывается как номинальный размер заготовки с соответствующим допуском.

Все данные сводим в таблицу 2.5.

Проанализировав, можно сделать вывод о примерной равноценности обоих методов расчета припуска - расчетно-аналитическом и нормативном. У каждого из этих методов есть своя область применения и, в целом, они дают весьма сходные результаты. Принципиальное их отличие в способе назначения. Расчетно-аналитический метод пытается работать с "реальными" величинами, которые могут отличаться при различных типах производства, используемого технологического оборудования и, даже, для различных деталей. Применение расчетно-аналитического метода более оправдано при массовом производстве, где есть возможность с максимальной полнотой учесть все разнообразные факторы, влияющие на деталь, что компенсирует его повышенную трудоемкость. Нормативный метод базируется на уже существующих нормативах, которые соединяют в себе весь многолетний опыт наблюдения и анализа. Он проще для употребления, дает весьма достоверные результаты, однако менее экономичен (результаты расчета припусков расчетно-аналитическим методом дают, как правило, несколько меньшую величину) и часто не учитывает специфику конкретной детали или конкретных условий производства. При серийном и единичном типах производства предпочитают пользоваться нормативным методом.

Поверхность 2 23 g5

Поверхность 98 H7

Поверхность 1220.5 H8

Заключение

В данной работе перед разработкой технологического процесса изготовления шестерни был тщательно проанализирован его чертеж: произведен выбор и обоснование метода получения заготовки, проведен анализ технологичности детали, рассчитаны количественные показатели технологичности. На основании проведённого анализа можно сделать вывод, что шестерня является технологичной.

Также в данном домашнем задании был выполнен расчёт количества потребных переходов обработки поверхностей - представителей с использованием эмпирических формул.

На основании необходимого количества требуемых переходов поверхностей был разработан план технологического процесса в виде операционных эскизов, выполненных без указания числового значения размеров.

Список использованной литературы

1. Анурьев А.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.1 - М.: Машиностроение, 1980. - 728 с.

2. Богуслаев В.А., Качан А.Я., Мозговой В.Ф., Корнелевский Е.Я., Технология производства авиационных двигателей. - г. Запорожье, изд. ОАО "Мотор Сич", 2000 г. - 945 с.

3. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 1 - М., Машиностроение, 1985 г. - 656 с.

4. Фираго В.П. Основы проектирования технологических процессов и приспособлений. Методы обработки поверхностей - М., Машиностроение, 1973 г. - 468 с.

5. Гранин Ю.В. Долматов А.И. Определение припусков на механическую обработку и расчет операционных размеров: Уч. пос. - Харьков: ХАИ, 1987 г. - 102 с.

6. ГОСТ 7505 - 89 Поковки стальные штампованные, допуски, припуски, кузнечные напуски.

7. В.Г. Сорокин и др. Марочник сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 1989 г.

8. Руденко П.А. Проектирование технологических процессов в машиностроении. - Высшая школа. Главное издательство, 1985. - 255 с.

9. Сотников В.Д., Долматов А.И., Горбачев А.Ф., Яценко С.В. Разработка маршрутных технологических процессов изготовления деталей АД. Уч. пос. - Харьков: ХАИ, 1989 г. - 40 с.

Размещено на Allbest.ru