Усовершенствование технологического процесса механической обработки детали "Стакан"

Введение

Одной из приоритетных задач современного машиностроения является оснащение всех основных производств современной техникой и передовыми технологиями, обеспечивающими рост производительности, достижение высокой точности и качества поверхностей деталей машин. Эффективное внедрение в производство механообрабатывающего оборудования с ЧПУ, промышленных роботов, автоматизированных средств технического контроля позволяет обеспечить прогрессивные формы организации технологических процессов, достичь определенного экономического эффекта, что является важным фактором в сложившейся в настоящее время экономической ситуации в стране. Для достижения высокого уровня производства и труда необходимо создание гибких технологических процессов, позволяющих на одном и том же оборудовании, с минимальной переналадкой, обрабатывать детали, похожие по форме и размерам; использование переналаживаемой технологической оснастки, которая позволяет в одном и том же базовом приспособлении, за счет замены базирующих элементов, обрабатывать различные детали. Эти направления необходимо использовать при выполнении дипломного проекта. Так, вместо универсального оборудования в технологическом процессе предлагается использовать станки с ЧПУ, станки типа “обрабатывающий центр”. Это дает возможность концентрировать обработку детали, сократить количество операций, производственные площади, парк оборудования, количество рабочих, занятых на производстве детали. Весь этот комплекс мероприятий позволит сократить трудоемкость изготовления детали и ее себестоимость.

1. Теоретическая часть

1.1 Описание конструкции и работа детали

30-мм двуствольный зенитный автомат 2А38 имеет:

- два ствола, стреляющих поочередно, что позволяет получить большой темп стрельбы в пределах 1950-2500 выстр./мин;

- автономную испарительную систему охлаждения стволов, позволяющую использовать питьевую воду с незначительным ее расходом;

- датчик индукционный начальной скорости снаряда, что повышает точность стрельбы автомата в составе зенитного комплекса;

- датчик переднего положения, по сигналу которого определяется готовность автомата к стрельбе (положение подвижных частей автомата) и работает счетчик оставшихся патронов;

- систему пироперезарядки с тремя пиропатронами, позволяющую проводить дистанционное устранение задержек типа “осечка”;

- электроспуск;

- контактор;

- приемник.

Автомат устанавливается на зенитную самоходную установку 2С6М (два автомата на установке: по одному с левого и с правого бортов).

На вооружении ЗСУ2С6М кроме автоматов 2А38 имеется 8 зенитных ракет (по 4 ракеты с левого и правого бортов). Возможна установка и использование автоматов на других носителях, например, в составе корабельных артустановок.

Автомат предназначен для борьбы с воздушными целями, летящих на малых высотах от (200 до 2000 м) и наклонной дальности - до 4000 м при противовоздушной обороне танковых и мотострелковых полков, а также с наземными целями.

Автомат надежно работает в различных условиях эксплуатации: диапазоне температур -50є…+50є C, в условиях дождя, пыли, обледенения.

Автомат 2А38 представляет собой автоматическое оружие, в котором запирание канала ствола, извлечение из патронника стреляной гильзы и ее отражение, подача патронной ленты в приемник и досылание очередного патрона в патронник осуществляется автоматически. Автомат устанавливается на установке с помощью направляющих, расположенных на кожухе охлаждения и казеннике и стопорится фиксатором амортизатора.

Работа автомата основана на использовании энергии пороховых газов, отведенных через специальные отверстия стволов в газовые цилиндры.

В автомате имеются два ползуна, кинематически связанные между собой промежуточной шестерней, которые совместно с газовыми поршнями являются ведущими звеньями автоматики. За один цикл работы автоматики каждый из ползунов совершает ход только в одном направлении: один из них откатывается, другой накатывается.

Питание автомата происходит из патронной ленты. Подача патронной ленты осуществляется механизмом подачи, кинематически связанным с ползунами. За один цикл автоматики механизм подачи подает патронную ленту на один шаг. Снижение патрона на линию досылания (в экстракторы затвора) осуществляется одним из передних снижателей и снижателем левым или правым, которые кинематически связаны с ползунами. Досылание патронов осуществляется затворами, поочередно в каждый ствол.

Запирание канала ствола осуществляется вертикальным перемещением затвора, находящегося в направляющих переднего снижателя. В автоматике имеются два затвора, каждый из которых связан со своим ползуном при помощи шатуна и ускорителя. Автомат обеспечивает двустороннее (левое и правое) питание. Автомат имеет стреляющий механизм ударного действия, обслуживающий поочередно левый и правый стволы, к моменту полного запирания одного из каналов стволов.

Прекращение стрельбы производится при отключении цепи питания электроспуска. Для уменьшения воздействия усилия задержек типа “осечка”, связанных с невоспламенением порохового заряда патрона, автомат снабжен механизмом пироперезарядки.

Тактико-технические характеристики:

Калибр, мм 30

Число нарезов 16

Темп стрельбы, выстр/мин 1950-2500

Начальная скорость снаряда, м/с 960

Масса автомата без воды, кг не более 195

Система охлаждения испарительная

Охлаждающая жидкость вода питьевая

Масса воды, кг не более 28

Усилие отдачи, кН не более 62

Перезарядка пиротехническая и ручная

Количество пиропатронов 3

Управление огнем истанционное электроспуском

Ход автомата в откате, мм не более 22

Ход автомата в выкате, мм не более 15

Длина автомата, мм 3478

Питание автомата ленточное двустороннее

Напряжение питания электроспуска и контактора от

источника постоянного тока, В

Деталь “Стакан” 2А38.02.038 входит в сборочный узел “Приемник с затыльником”, на который крепятся механизмы досылания, ускорения, подачи, снижения патронов на линию досылания и противоотскок.

Деталь “Стакан” 2А38.02.038 крепится на основании приемника при помощи болтов и гаек. В ней размещена пружина, сжатая между торцевой стенкой стакана и стержнем. Рычаг противоотскока соединяется осью со стаканом. Пружина удерживает ползуны в крайних положениях через рычаг противоотскока и противоотскок.

1.1.2 Технические требования на изготовление детали

1. Заменитель материала - сталь 30ХН2МФА ГОСТ 4543-80;

2. 43,5…51,5 HRCэ;

3. *Размеры обеспечиваются инструментом;

4. *¹Размеры не в проекции обеспечиваются инструментом;

5. Внутренние углы R=0,4 мм;

6. Ребра скруглить R=0,6 мм;

7. Допускается уменьшение размера И на участке Ж на 0,15 мм сверх допуска;

8. При выполнении размера Д допускается зарез поверхности Г в пределах допуска;

9. Покрытие хим. фос. уск.хр/прп. клей БФ-4 с нигрозином марки А(2), УХЛ1;

Клей БФ-4 ГОСТ 12172-74;

Нигрозин марки А ГОСТ 9307-78.

1.1.3 Материал для изготовления детали

30ХРА ГОСТ 4543-88;

заменитель - 30ХН2МФА ГОСТ 4543-88.

Сталь сложнолегированная, среднелегированная, с процентным содержанием углерода 0,3%, хрома и бора - 1,5%, высококачественная.

Исходя из условий работы детали в узле материал должен отвечать следующим требованиям:

- прочность;

- твердость;

- термостойкость;

- износостойкость.

Таблица 1.Химический состав, %.

Углерод C	Кремний Si	Марганец Mn	Фосфор P	Хром Cr	Никель Ni	Сера S	Бор B
0,24-0,32	0,17-0,37	0,5-0,8	?0,035	0,8-1,1	?0,3	?0,035	0,001-0,005

Так как вредные примеси сера и фосфор отсутствуют, то сталь считается высококачественной. Сера и фосфор - вредные примеси: сера влияет на красноломкость - хрупкость при красном калении, фосфор влияет на хладноломкость - хрупкость при низких температурах.

Таблица 2.Механические свойства.

Твердость по Бринеллю HB	Предел прочности при растяжении ув (МПа)	Предел прочности при изгибе уи (МПа)	Предел текучести ут (у0,2) (МПа)	Относительное удлинение д (%)	Относительное сужение ш (%)
229	615	1100	850	10	45

Так как явление текучести наблюдается у более пластичных материалов, то для твердых материалов измеряется не (у_т), а (у_0,2) - условный предел текучести.

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Чертеж детали “Стакан” содержит все сведения, дающие полное представление о детали, т.е. все необходимые проекции, разрезы, четко и однозначно показывающие ее конфигурацию. На чертеже указаны все размеры с допускаемыми отклонениями, классы шероховатости поверхностей, допустимые отклонения от геометрических форм и взаимного расположения поверхностей.

Чертеж детали “Стакан” выполнен на формате А1 в трех видах в масштабе 2:1: главный вид, вид слева, вид сверху с разрезом по А-А; на всех видах присутствуют местные разрезы.

Обозначение видов и разрезов не соответствует требованиям стандартов единой системы конструкторской документации ЕСКД. На чертеже присутствуют все необходимые размеры, но их точность указана не в соответствии с ГОСТ 25347-88. Необходимо привести их в соответствие с рекомендуемой точностью по ГОСТ 25347-88. На чертеже указано качество обработки поверхностей в системе Rz, которое необходимо перевести в Ra в соответствии со стандартом ГОСТ 25347-88.

Деталь “Стакан” представляет собой сложно-профильное тело с усложняющими элементами в виде фасок, пазов, проточек, отверстий, контурных и радиусных поверхностей. Уровень точности детали характеризуется 12-м и 14-м квалитетами на большинстве поверхностей, 15-м квалитетом на размере от торца до начала паза, 11-м квалитетом в одном из пазов детали на одном из линейных размеров и 8-м на отверстии под ось и на четырех отверстиях под крепление в сборке. Качество поверхностей представлено в Ra=10 мкм, что соответствует 4 классу чистоты поверхностей.

Исходя из назначения, деталь достаточно ответственная, а так как разброс квалитетов и классов чистоты невелик, то деталь по этим показателям технологична.

На чертеже представлены дополнительные обозначения отклонений от геометрической формы и взаимного расположения поверхностей:

на размере Ш8Н8 показывает, что смещение оси от номинального расположения должно находиться в пределах ±0,2 мм;

на размере Ш18Н12 показывает, что смещение оси отверстия Ш18 не может быть более ±0,05 мм относительно базы В;

на размере Ш33Н12 показывает, что смещение оси отверстия должно находиться в пределах ±0,1 мм от базы Б;

на размере 4-х отверстий Ш14Н8 показывает, что смещение оси 4-х отверстий от номинального расположения должно находиться в пределах ±0,1 мм относительно базы Б.

На поле чертежа детали над штампом основной надписи приведены технические требования на изготовление данной детали.

1.2.1 Анализ чертежа детали

1.2.2 Анализ технологичности детали

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. При оценке технологичности детали необходимо рассчитать показатели технологичности конструкции, определить показатели уровня технологичности детали, разработать рекомендации по улучшению показателей технологичности.

Количественную оценку технологичности конструкции детали производить по следующим показателям:

-- уровень технологичности конструкции по трудоемкости, К_У.Т.

-- уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости, К_У.С. использовать для оценки отдельных деталей сложно. Поэтому для оценки технологичности конструкции деталей, подвергаемых механической обработке используются дополнительные показатели.

1, Коэффициент унификации конструктивных элементов детали.

(1)

Где - число унифицированных элементов детали, шт;

- общее число конструктивных элементов детали, подлежащих механической обработке, шт.

При деталь считается технологичной.

Так как 0,32>0,6 , деталь технологична по этому коэффициенту.

2. Коэффициент использования материала.

(2)

Где - масса детали по чертежу, кг;

- масса заготовки с неизбежными технологическими потерями, кг.

При деталь считается технологичной.

Так как 0,19<0,75 , то по заводскому технологическому процессу деталь нетехнологична по этому признаку.

3. Коэффициент точности обработки детали.

(3)

Где - средний квалитет точности обработки

(4)

Где число размеров соответствующего квалитета.

Чем больше , тем технологичнее конструкция; при <0,8 деталь относится к весьма точным.

Так как 0,9195>0,8 , то деталь технологична.

4. Коэффициент шероховатости поверхностей детали.

(5)

Где - средняя шероховатость поверхностей.

(6)

Где - количество поверхностей, имеющих шероховатость, соответствующую данному числовому значению параметра Ra.

Деталь считается технологичной, если <0,32.

Т.к. 0,106<0,32, деталь технологична.

Вывод: деталь технологична по всем коэффициентам, кроме К_ИМ, т.к. большое количество материала уходит в стружку при обработке внутренних поверхностей отверстий и пазов, которые нельзя получить при штамповке. А менять метод получения заготовки нецелесообразно, т.к. штамповка является прогрессивным методом заготовительного производства.

Поэтому, для повышения К_ИМ произведем корректировку размеров заготовки, т.е. уменьшим припуски на обработку, а также применим более современное оборудование при отрезке заготовок.

2 Технологическая часть

2.1 Определение типа производства

Правильно выбранный тип производства оказывает решающее значение на характер и построение технологического процесса. Базовый технологический процесс разработан для условий серийного производства, усовершенствованный технологический процесс разрабатывается для условий мелкосерийного производства. Объем выпуска 400 шт.

2.2 Обоснование метода получения заготовки

Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность ее обработки.

В базовом технологическом процессе заготовкой для детали “Стакан” является штамповка ГОСТ 2591-88 материал сталь 30ХРА ГОСТ 4543-88.

В усовершенствованном технологическом процессе исходя из условий мелкосерийного производства, формы детали, материала и полученного К_ИМ, данный метод получения заготовки наиболее целесообразен. В штампованной заготовке структура металла более однородна, благодаря этому деталь будет более прочной по сравнению с литьем.

Сам способ получения заготовки заключается в следующем.

В кузнечный цех поступает горячекатаный прокат с квадратным профилем 55х55 ГОСТ 2591-88, затем происходит его нагрев в газовой печи при температуре 650±40єC в течении 28-32 минут. Затем происходит операционный контроль нагрева, а потом горячая отрезка заготовок на пресс-ножницах по 1 штуке при интервале температур 350-450єС.

Операционный контроль проводится в соответствии с ТУ.

После контроля заготовки проходят повторный нагрев в газовой печи при температуре 1200±40єC в течении 18-28 минут. Затем визуально контролируют нагрев и штампуют заготовки на молотовом штампе по 1 штуке, окончательно штампуют за 5 ударов. Обрезка облоя производится на обрезных штампах под нагревом в интервале температур 720-850єC. Операционный контроль периодический, 2% от партии. Проверка заполнения ручьев контролируется визуально.

После штамповки в поверхностных слоях заготовки возникают нежелательные напряжения, от которых следует избавляться, поэтому проводят термообработку нормализация.

Затем производят контроль твердости 3% от партии, очищают от окалины на дробеметных установках, допускается галтовка в галтовочном барабане. Очистка 10% заготовок из партии от заусенцев, заточка под стилоскоп 100% заготовок, а затем сплошной контроль марки стали стилоскопом.

В конце производится приемочный контроль 3-5% от партии.

В рамках заготовительного производства производят обдирку с целью удаления дефектного слоя и подготовки чистовых баз под последующую обработку.

Полученная заготовка имеет параметр шероховатости Ra 10 мкм и квалитет точности h14.

2.2.1 Назначение припусков на обрабатываемую поверхность

Согласно ГОСТ 7505-88 назначаем припуски под механическую обработку на обрабатываемые поверхности детали “Стакан”.

Так как заготовкой является штамповка, расчету подлежат все поверхности.

2.2.2 Определение расчетного размера

При односторонней обработке плоских поверхностей формула для расчета будет иметь следующий вид:

Н_Р = Н_ном + z_общ (7)

Где Н_Р - расчетный размер заготовки, мм

Н_ном - номинальный размер детали, мм

z_общ - припуск на сторону, мм.

204+1+1=206 мм

38+1+1=40 мм

74+1+1=76 мм

33,5+1+1=35,5 мм

46,5+1+1=48,5 мм

36+1=37 мм

Расчетные размеры на заготовку округляем до технологических возможностей станка и экономической целесообразности принятой точности.

2.2.3 Определение массы заготовки

Определим массу лишнего металла.

(8)

Где L - длина, мм;

B - ширина заготовки, мм;

t - глубина лишнего слоя металла, мм.

(г)

(кг)

Определим массу заготовки.

 (9)

Где Мзб - масса заготовки по базовому технологическому процессу, кг.

(кг).

Определим коэффициент использования материала.

.

Вывод: в результате пересчета массы заготовки Ким увеличился с 0,19 до 0,35, что является хорошим показателем для мелкосерийного производства. Дальнейшее его увеличение невозможно в связи со сложной конфигурацией детали, а также с наличием отверстий, которые получаются только в результате механической обработки.

2.2.4 Составляем эскиз заготовки в соответствии с принятыми размерами.

На основе полученных расчетов выполним эскиз заготовки с обозначением необходимых размеров и радиусных уклонов.

Чертеж заготовки представлен в графической части проекта.

2.2.5 Технические требования на изготовление заготовки в соответствии с ГОСТ 2591-88

1. Смещение в плоскости разъема не должно быть более 0,6 мм.

2. Остаток заусенцев на линии разъема штампов не должен быть более 0,5 мм.

3. Торцевой заусенец не должен быть более 4,0 мм.

4. Кривизна смещения не должна быть более 1,0 мм.

5. Поверхностные дефекты не должны быть глубиной более 1,0 мм.

6. Неуказанные штамповые уклоны 7є.

7. Неуказанные радиусы 2,5 мм.

8. Припуски по II классу ГОСТ 7505-88 М1.

9. Допуски по II классу ГОСТ 7505-88 С2.

вертикальные ±^1,3_0,7

горизонтальные ±^1,7_0,9

штамповка на молоте.

10. Количество деталей из штамповки: 1 шт.

11. Термообработка: нормализация.

12. Очистка от окалины: дробеметная или галтовка.

2.3 Анализ базового технологического процесса

Технологический процесс изготовления детали “Стакан” 2А38.02.038 разработан для условий серийного производства. Комплект технологической документации содержит маршрутную технологию, развернутую пооперационную с полным технологическим оснащением и операции технического контроля. Технический цикл обработки поверхностей составлен правильно и направлен на реализацию технических требований изготовления детали.

Трудоемкость изготовления равна 15 нормо-часов.

Производственный процесс состоит из 33 операций, из них:

- механической обработки 21;

- слесарные 2;

- контрольные 3;

- термические 2;

- химические 2;

- размагничивание 1;

- пескоструйная очистка 1;

- покрытие 1.

На первой операции механической обработки за черновую базу принята поверхность размером 122х74 мм, вспомогательной базой - поверхность размером 44х27 мм для подготовки чистовой технологической базы.

На последующих операциях механической обработки принцип постоянства баз соблюдается.

2.3.1 Анализ базового оборудования

В базовом технологическом процессе используются станки моделей - СФ-30Ф3 (вертикально-фрезерный), ФАС-184 (продольно-фрезерный), 6Н82Г (горизонтально-фрезерный), 6Р10 (вертикально-фрезерный), 2Н118-4 (вертикально-сверлильный модифицированный), 30540 (плоскошлифовальный), ИР-500ПМФ4 (горизонтально-расточной).

Применяемое оборудование в базовом технологическом процессе обеспечивает требуемую обработку детали, но некоторые модели морально устарели и требуют замены на более совершенные модели.

2.3.2 Анализ приспособлений

Для установки и закрепления детали применяются приспособления с механическим зажимом. Степень механизации сравнительно низкая.

2.3.3 Анализ режущего инструмента

Для формообразования поверхностей деталей применяется режущий инструмент: фрезы, сверла, зенкеры, развертки, шлифовальные круги. Прогрессивный, оснащенный твердым сплавом и быстрорезом инструмент обеспечивает рациональные режимы резания; также используется специальный режущий инструмент.

2.3.4 Анализ средств измерения

Для контроля точности обработанных поверхностей используются различные средства измерения, как гостированные, так и специальные. Преобладают специальные средства измерения, что сказывается на трудоемкости изготовления детали.

Вывод: комплект технологической документации оформлен не в соответствии с требованиями ЕСТД, технологический процесс разработан на основе дифференциации операций. Технологическая оснастка с низкой степенью механизации, оборудование морально устаревшее; наличие слесарных операций и переходов говорит о том, что режимы резания назначены нерационально. В целом, технологический процесс обеспечивает требования заложенные конструктором, заданную точность и качество поверхностей.

Предложение на усовершенствование

Привести в соответствие с требованиями ЕСТД чертеж детали, а также конструкторско-технологическую документацию.

Трудоемкость изготовления можно уменьшить за счет объединения фрезерных операций, сокращения слесарных, и замены шлифовальных операций мелкозубым фрезерованием.

2.4 Разработка проектного технологического процесса

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечивать производительность труда и качество детали, сократить трудовые и материальные затраты на его реализацию, уменьшить вредные воздействия на окружающую среду.

Технологический процесс разрабатывается на основе имеющегося технологического процесса, анализа конструкторского чертежа и технологических требований, регламентирующих точность, параметр шероховатости поверхности и другие требования качества.

При разработке технологического процесса большое значение имеет выбор базовых поверхностей.

2.4.1 Обоснование выбора баз

Особенно важно выбрать базу при выполнении первой операции. При выборе черновых базовых поверхностей следует руководствоваться следующими правилами:

- черновая базовая поверхность должна обеспечивать устойчивое положение детали в приспособлении;

- если у детали обрабатываются не все поверхности, то за черновые базы принимаются эти не обрабатываемые поверхности;

- у тех деталей, все поверхности которых подлежат обработке, за черновые базы принимаются поверхности с минимальным припуском;

- после выполнения первой операции черновая база должна быть заменена на чистовую.

В усовершенствованном технологическом процессе за черновую базовую поверхность принята нижняя плоскость заготовки, а за дополнительную - боковые плоскости; потому что обработка ведется в перекладку, одновременно подготавливается чистовая базовая поверхность. Такая схема базирования лишает ее шести степеней свободы.

Рис. 1. Схема базирования на 1й операции.

При выборе чистовых базовых поверхностей следует руководствоваться следующими правилами:

- за чистовые базы принимаются основные поверхности баз, от которых заданы основные размеры до других обрабатываемых поверхностей;

- необходимо использовать принцип совмещения баз, т.е. в качестве установочной базы брать поверхность, которая является измерительной базой:

- необходимо использовать принцип постоянства баз, т.е. в ходе обработки на всех основных операциях в качестве установочных баз принимать одни и те же поверхности.

Чистовая база должна быть выбрана так, чтобы в процессе обработки детали не было недопустимых деформаций от усилий резания и зажима;

выбранная чистовая база должна обеспечивать простую и надежную конструкцию приспособления с удобной установкой, креплением и снятием обрабатываемой детали.

Схема базирования по всем операциям приведена в комплекте технологических документов.

2.4.2 Выбор технологического оборудования и технологической оснастки.

2.4.2.1 Выбор оборудования

Выбор станков производится исходя из следующих соображений: выбранный станок должен обеспечивать выполнение технических требований, предъявляемых к выполнению детали;

- размеры рабочей зоны станка должны соответствовать габаритным размерам обрабатываемой детали;

- производительность станка должна соответствовать заданной программе выпуска деталей;

- мощность, жесткость и кинематические возможности станка должны позволять вести обработку на оптимальных режимах резания с наименьшей затратой времени и с наименьшей себестоимостью.

В проектируемом технологическом процессе планируется использование многоцелевого станка ИР-500ПМФ4, предназначенного для высокопроизводительной обработки корпусных деталей массой до 700 кг. Повышенная степень точности станка (класс “П”) обеспечивает обработку отверстий 7, 8 квалитета с параметром шероховатости Ra=2,5 мкм. Категория качества станка высшая. Размер рабочей поверхности стола 500х500 мм. Станок имеет вертикально-подвижную шпиндельную бабку, расположенную внутри подвижной стойки и поворотный стол. На верхнем торце стойки расположен магазин барабанного типа, емкостью 30 инструментов. Поворот магазина осуществляется от высокомоментного двигателя. Номера гнезд магазина закодированы. Мощность станка 14 кВт. Частота вращения шпинделя до 2000 об/мин. Рабочая подача до 2000 мм/мин.

2.4.2.2 Выбор приспособлений

Выбор приспособлений производится в зависимости от вида обработки, типа станка и типа производства. Выбранные приспособления обеспечивают: правильную установку детали, повышение производительности труда, надежность и безопасность работы, расширение технологических возможностей станка, автоматическое получение заданной точности, экономичность обработки.

2.4.2.3 Выбор режущих инструментов

Выбор режущего инструмента зависит от вида станка, метода обработки, материала обрабатываемой детали, требуемой точности и шероховатости поверхностей, типа производства.

В соответствии с выбранным типом производства запланирован универсальный режущий инструмент. Для обработки некоторых поверхностей используется специальный инструмент (фреза). Материал режущей части позволяет работать на оптимальных режимах резания с обеспечением заданной точности и качество поверхности при наибольшей его стойкости.

2.4.2.4 Выбор измерительных инструментов

Измерительный инструмент выбирается в зависимости от вида измеряемой поверхности, размеров поверхности, точности механической обработки, типа производства. Для контроля заданной точности запроектированы жесткие калибры, а также универсальные мерительные средства. Оборудование и технологическая оснастка внесены в комплект технологических документов.

2.5 Составление маршрутной технологии

Маршрутная карта - это документ, который содержит описание технологического процесса изготовления детали по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных по оборудованию, оснастке, материалу, трудовым нормативам.

Маршрутный технологический процесс разработан на основе анализа конструкторского чертежа детали и обоснованного выбора заготовки. Этот этап является наиболее ответственной частью проектирования технологического процесса, потому что здесь решаются следующие задачи:

- снятие основного припуска (черновая обработка);

- получение заданных размеров, формы и взаимного расположения поверхностей;

- получение заданной чистоты поверхности и качества поверхностного слоя.

Последовательность обработки детали “Стакан” представлена маршрутным технологическим процессом, входящим в комплект технологической документации.

Типовой технологический процесс ускоренного фосфатирования деталей.

Для детали 2А38.02.038 “Стакан” данное покрытие является неокончательным: оно проводится до испытания детали, а затем деталь еще покрывается лаком. Нанесение покрытия осуществляется гальваническим методом.

№ операции	Оборудование и приспособления	Состав раствора, наименование, марка	Кол-во вещества г/л	Температура, С	Время выдержки, мин.
1	2	3	4	5	6
Подготовительные операции
0010 Контрольная	Стол контролера ОС-20
Содержание операции
1. Проверить детали на чистоту поверхностей.
2. Детали, поступающие на фосфатирование, не должны иметь на поверхности ржавчины, окалины, смазки.
0020 Подготовительная	Стол монтажный ОС-531
Содержание операции
1. Изолировать участки, не подлежащие фосфатированию.
2. Смонтировать детали на приспособлении.
3. Поместить детали в ванну химического обезжиривания.
	Ванна обезжиривания	Сода кальцинированная техническая ГОСТ 5100-85	20-30	80-100	10-60
Примечание
* Детали, поступающие непосредственно после пескоструйной обработки, допускается не обезжиривать.
		Тринатрийфосфат ГОСТ 201-76	20-30
* Допускается детали изделий ЗУБК обезжиривать в нефрасе С2-80/120 ТУ 38.401-67-108-92 с последующей сушкой на воздухе и протиркой салфеткой обтирочной 205 РСФСРТУ-498-379-01-87.
		Стекло натриевое жидкое содовое А ГОСТ 13078-67	5-10
		Вспомогательное вещество ОП-7 ГОСТ 8433-87	3-5
4. Промыть детали в горячей воде.
	Ванна промывки	Вода питьевая проточная ГОСТ 51232-98		60-90	2-3 погружения
Особые указания: термометр ТТП4…6 ТУ 25-2021.010-89.
Нанесение покрытия
0030 Фосфатирование	Ванна фосфатирования
Содержание операции
1. Поместить детали в ванну фосфатирования.
Особые указания: часы любого типа.
2. Прогреть детали в ванне фосфатирования.
				85-95	1-3
Особые указания: допускается производить прогрев детали в ванне горячей промывки.
3. Химическое фосфатирование деталей.
		Препарат «Мажер»	30-35	85-88	15-20
		Цинк азотнокислый 6-водный Х.У. ГОСТ 5106-77 Общая кислотность 40-60 «точек», свободная кислотность 2,5-6 «точек»	55-65
Примечания
* Мелкие детали в корзинах или в сетках необходимо встряхивать для смещения мест прилегания деталей друг к другу и для удаления газа.
* Детали на приспособлении и приспособления в ванне необходимо располагать так, чтобы в полостях и углублениях сложных деталей не могли образовываться воздушные мешки.
Особые указания: при фосфатировании на автомате АЛХ-78 промывку в непроточной воде после пассивирования допускается не производить.
* Налет нерастворимых солей, который может образовываться на поверхности детали, удаляется волосяными щетками при промывке в воде (операция 0030, переход 4).
4. Промыть детали в холодной воде.
	Ванна промывки	Вода питьевая проточная ГОСТ 51232-98		T, воды	2-3 погружения
Окончательные операции
0040 Пассивирование
Содержание операции
1. Поместить детали в ванну пассивирования.
	Ванна пассивирования	1. Калийбихромат технический сорт 1 ГОСТ 2652-71	80-100	50-80	5-10
2. Промыть детали в непроточной воде (экономник).
	Ванна промывки	Вода питьевая		Т, воды	3-4 погружен.
Особые указания: приспособления с деталями допускается погружать в экономник на 2/3 их высоты (не менее).
		2. Калийбихромат технический сорт 1 ГОСТ 2652-78	3-6	80-85	15-20
Особые указания: в операции 0040 переходы 3,4 после применения раствора №2 не производить.
3. Промыть детали в холодной воде.
	Ванна промывки	Вода питьевая проточная ГОСТ 51232-98		T, воды	2-3 погружения
4. Промыть детали в горячей воде.
	Ванна промывки	Вода питьевая проточная ГОСТ 51232-98		60-90	2-3 погружения
0050 Сушка	Сушильный шкаф			110-115	20-30
Примечание
* Допускается сушка сжатым воздухом, кроме сварных и клепаных сборок отд. 1.Сварные и клепаные сборки отд. 5 сушить сжатым воздухом в течении 2-3 минут, затем сушить на воздухе до полного охлаждения.
0060 Демонтаж приспособлений
0065 Протирка
Особые указания: детали по хромированным поверхностям протереть обтирочным материалом для удаления солей фосфата.
0070 Контрольная	Стол контролера ОС-20
0080 Монтаж приспособлений для промасливания деталей
0090 Промаслива-ние
Содержание операции
1. Поместить детали в ванну промасливания.
	Ванна промасливания	Масло индустриальное И-20А сорт 1 ГОСТ 20799-88 или масло индустриальное И-8А сорт 1 ГОСТ 20799-88		105-115	2-5
Особые указания: детали, имеющие местное промасливание, допускается промасливать ветошью, пропитанной маслом с температурой не ниже 40С.
2. Расположить детали на столе для обтекания масла.
	Стол для стока масла				2-3
3. Протереть смазанные детали салфеткой обтирочной.
Примечания
* Номенклатуру деталей, подвергающихся промасливанию (операции 0080-0090), смотреть в ведомости покрытий.
* Пропитку деталей лаком (смотреть технологический процесс и ведомость лакокрасочных покрытий) производить непосредственно после операции 0070, но не позднее, чем через 24 часа после окончания процесса фосфатирования сварных и клепаных сборок, которые поступают на пропитку лаком в другие цеха завода.

Контроль покрытия

Визуальный контроль (по внешнему виду детали):

- на поверхности детали не допускается закатанная окалина, заусенцы;

- поверхность после механической обработки должна быть без видимого слоя смазки или эмульсии, металлической стружки, пыли и продуктов коррозии;

- швы на сварных и паяных деталях должны быть зачищены по всему периметру и исключать затекание электролита в зазор.

Для мелких деталей проверяют 2-5% деталей от общего количества. Внешнему осмотру подвергаются все детали при естественном или искусственном освещении. Цвет покрытия от светло-серого до черного, в зависимости от марки металла, предварительной, механической и термической обработки.

На фосфатированных деталях не допускается:

а) сажистый (рыхлый) осадок;

б) ржавчина и зеленые пятна.

Допускается:

а) разнокристалличность на участках местной закалки, сварки, наклепа, различной шероховатости поверхности, т.е. неоднородность цвета на одной и той же детали;

б) белый налет, удаляемый протиркой;

в) следы медного электрода на деталях, сваренных точечной или роликовой сваркой;

г) отдельные пятна от потеков воды;

д) отдельные пятна от хромовых солей вокруг отверстий, пор, раковин, в местах контакта деталей с приспособлением и местах сопряжения неразъемных сборочных единиц;

е) отсутствие фосфатного покрытия в местах контактов тяжелых крупнокалиберных деталей с приспособлением, а также в глухих узких отверстиях.

После испытания деталей производится окончательное покрытие лаком.

Карта типового технологического процесса нанесения лакокрасочных покрытий.

№ операции	Оборудование и приспособления	Состав раствора, наименование, марка	Температура, С
1	2	3	4
0010 Подготовка	Рабочий стол 5. ОС. 79. А
Содержание операции
1. Промыть поверхности деталей и сборок салфеткой, смоченной в уайт-спирте. Промыть мелкие детали в ванне.
	Приспособление для промыва деталей, салфетки обтирочные
2. Протереть детали и сборки сухими и чистыми салфетками.
3. Просушить детали и сборки на воздухе.
			15-35
4. Предохранить на деталях и сборках от попадания лака поверхности, не подлежащие покрытию.
	Лента ПВХ 15*0,20 голубая 1 сорт
0020 Контроль
0030 Пропиточная
Содержание операции
1. Приготовить рабочий состав лака.
	Рабочий стол, тара для лакокрасочных участков	Клей БФ-4 ГОСТ 12172-74; вязкость клея 13- для пропитки, 15- для пульверизатора. Растворитель 646 ГОСТ 18188-72; вязкость растворителя 11- для пропитки, 15- окунанием. Нигрозин спирторастворимый А черный ГОСТ 9307-78.
2. Протирать детали и сборки первым слоем лака.
3. Удалить потеки лака с поверхности детали.
4. Просушить лак на воздухе.
			15-35
5. Протирать детали и сборки вторым слоем лака.
6. Просушить лак на воздухе.
			15-35
7. Удалить изоляцию и протереть от лака поверхности, не подлежащие покрытию.
8. Просушить лак в сушильном шкафу.
			150-180
9. Охладить детали и сборки на воздухе.
			15-35
0040 Контроль
0050 Исправление дефектов пропитки
Содержание операции
1. Зашлифовать дефектные места.
2. Протереть поверхности деталей салфеткой, смоченной в уайт-спирте .
3. Просушить детали на воздухе.
			15-35
4. Пропитать дефектные места.
		Вязкость 13-15
5. Просушить детали на воздухе.
			15-35
6. Просушить детали в сушильном шкафу.
			150-180
7. Охладить детали на воздухе.
			15-35
0060 Контроль
Примечания
1* Пропитку лаком производить не позднее 24 часов после выполнения операции фосфатирования.
2* Допускается обезжиривание деталей производить растворителем нефрас С2-80/120.
3* Детали, не технологичные для пропитки из краскораспылителя, допускается пропитывать методом окунания с последующим удалением потеков.
4* Перед пропиткой поверхности деталей и сборок, труднодоступных для покрытия из краскораспылителя, покрыть лаком с помощью кисти КХЖК-2 любого типа.
5* При пропитке деталей в два слоя, первую пропитку деталей, отдельные поверхности которых невозможно покрыть из краскораспылителя (пазы, глубокие отверстия и т.д.), производить окунанием в ванне с лаком.
6* Снятие потеков лака после пропитки окунанием необходимо производить через 1-2 минуты, чтобы лак не успел просохнуть.
7* Нанесение лака на поверхности деталей и сборок из краскораспылителя производить тонкими слоями. Особенно тщательно выполнять это правило при покрытии пружин и проволочных деталей.
8* Для деталей, пропитываемых в один слой, переходы 4 и 5 операции 0030 не выполнять, сушку лака производить согласно переходам 6,7,8 операции 0030.
9* Отсчет продолжительности сушки начинать при достижении температуры в сушильном шкафу 150 С.
10* Промасливание поверхностей, указанных на чертеже, производить после пропитки и сушки.
11* Для шлифовки дефектных мест (операция 0050 переход 1) допускается применять другие типы шкурок.
12* Сушку фосфатно-лакового покрытия тяжелых и крупногабаритных деталей и сборок производить при температуре 15-35 С в течении 24 часов.
13* Пропитку бесцветным лаком поверхностей, указанных на эскизах детали 02.001; 02.023; 02.026; 02.028; изделия 2А42 производить согласно т/п 0504.01279.00031, сушить лак при температуре 15-35 С в течении 20-60 минут. Затем предохранить эти поверхности от попадания черного лака и произвести пропитку черным лаком.
14* Пропитку бесцветным лаком участков Ж, К, И, детали 02.023 изделия 2А42 допускается производить кистью или шомполом.

2.6 Разработка операционного технологического процесса

Операционный технологический процесс содержит описание технологических операций с указанием переходов, припусков, режимов обработки и данных о средствах технологического оснащения.

Разработка технологического процесса произведена для изготовления детали “Стакан”, конструкция которой отработана на технологичность. В основе проектирования технологического процесса механической обработки использованы технологический и экономический принципы; в соответствии с ними разрабатываемый технологический процесс должен обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий при минимальных затратах труда и средств производства.

2.6.1 Определение припусков и межоперационных размеров

Величина припуска влияет на себестоимость изготовления детали. При увеличении припуска повышаются затраты труда, расходы материала и другие производственные расходы, а при уменьшении приходится повышать точность заготовки, что также увеличивает себестоимость изготовления детали.

В технологии машиностроения существуют методы автоматического получения размеров и индивидуального получения размеров. Минимальный и максимальный припуск на обработку рассчитывают по эмпирическим формулам.

Расчет припусков на обработку поверхности детали “Стакан” на размер 38h12, получаемый при обработке на операции 0020 фрезерная, используя расчетную карту.

Минимальный припуск рассчитываем по формуле:

Z_{i min}= (R_z+h)_i-1 + Д_{У i-1} + е_{y I}, (10)

где R_{z i-1} - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

h_i-1 - глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;

Д_{У i-1} - суммарные отклонения расположения поверхностей (отклонение от параллельности, соосности, перпендикулярности, симметричности, пересечение осей) и в некоторых случаях отклонения форм поверхности (отклонение плоскости, прямолинейности на предшествующем переходе), мкм;

е_{y I} - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.

Максимальный припуск рассчитывается по формуле:

Z_{i max}= Z_{i min} + TD (11)

Где Z_{i min} - минимальный припуск, мкм;

TD - допуски размеров на выполняемом переходе, мкм.

Для определения элементов припуска используем расчетную карту.

Величина припуска на остальные размеры сведена в таблицу.

Величины припусков вносятся в операционные карты.

Составляем расчетную таблицу 3, определяющую промежуточные характеристики точности по каждому технологическому переходу.

Таблица 3.Расчетная карта припусков и допусков

Размер детали	Наименование технологических переходов	Элементы припуска	Допуск д (мкм)	Припуск 2z0 (мкм)	Ср. расч. D (мм)
		Rz (мкм)	h (мкм)	ДУ (мкм)	Деy (мкм)
38h12 (-0.25)	Заготовка Обдирочное шлифование h14	20	20	122,34	80	430	956,657	38,956
	Фрезерование получистовое h13	10	15	6,117	3,2	330	595,54	38,361
	Фрезерование чистовое h12	5	5	4,89	0	250	361,117	38

Составляющие припуска Rz и h - высота неровностей профиля и глубина дефектного слоя; устанавливают в зависимости от вида обработки.

Для заготовки, прошедшей на стадии заготовительного производства обдирочное шлифование Rz= 20 (мкм), h=20 (мкм). ([1], с.188,т.24)

Rz= 10 (мкм), h=15 (мкм) - для фрезерования получистового ([1], с.188,т.25)

Rz= 5 (мкм), h=5 (мкм) - для фрезерования чистового. ([1], с.188,т.25)

Устанавливаем величину допусков:

для h14 - Д=520 (мкм);

для h13 - Д=330 (мкм);

для h12 - Д=250 (мкм);

Определяем суммарные погрешности формы и взаимного расположения.

Так как заготовкой является штампованная поковка заданной длины, точность будет характеризоваться отклонениями от профиля продольного сечения и короблением.

Д_КОР=0,5 ([1], с.186,т.17).

Точность взаимного расположения характеризуется относительной кривизной профиля, выраженной в мкм на 1 мм длины и определяется по формуле:

([1],с.177, ф.12). (12)

Где Д_К - отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1 мм;

Д_К = 1,5 ([1],с.186, т.15)

l - длина заготовки.

l = 204 мм.

(мкм)

Для всех последующих технологических действий остаточная погрешность будет устанавливаться через уменьшающий коэффициент уточнения:

(13)

Где ДУост - остаточная погрешность, мкм;

ДУпредш - предшествующая погрешность, мкм;

Ку - коэффициент уточнения.

Выбираем коэффициент уточнения:

Ку=0,05 ([1],с.190.т.29)

Ку=0,04.

Полученные значения заносим в расчетную карту.

Определяем погрешности установки заготовки по переходам.

Де_y = 80 мкм ([1],с.43, т.14)

На всех последующих переходах происходит уменьшение величины погрешности установки и уменьшение ее определяет остаточные Де_y через коэффициент уточнения.

Де_у = Де_y * Ку (14)

Де_{у получист} = 80 * 0,04 = 3,2 (мкм);

Де_{у чист} = 3,2 * 0,03 = 0,096 (мкм).

Значениями меньше 1 пренебрегаем, остальные заносим в расчетную карту.

Определяем значения расчетных межоперационных припусков по переходам:

Z_bi = R_{z i-1} + h_i-1 + ДУ + Д_{У i-1} + е_{y I} (15)

Z_b1 =10 + 15 + 6,117 +0 + 330 = 361,117 (мкм);

Z_b1 =20 + 20 + 122,34 +3,2 + 430 = 595,54 (мкм).

Определяем значения промежуточных размеров:

a_{ср i} = a_{ср i-1} + Z_bi (16)

a_ср =38 + 361,117(мкм) = 38,361 (мм);

a_ср =38,361 + 595,54(мкм) = 38,956 (мм);

z₀ = 38,956 - 38 = 0,956 (мм).



Рис. 2. Схема расположения припусков и допусков.

Исходя из технологических особенностей оборудования, по технологическим нормативам принимаем величину припуска равной 1 мм.

2.7 Определение режимов резания и норм времени

Определяем режимы резания на операцию 0010 фрезерная, переход 1 - фрезерование плоскости.

Фрезерование плоскости производится на горизонтально-расточном станке ИР-500ПМФ4. Деталь устанавливается и закрепляется в фрезерном приспособлении. Обработка производится специальной фрезой с пластинами из твердого сплава Т15К10. Для проверки точности и качества используется специальный калибр.

2.7.1 Назначаем режимы резания по эмпирическим формулам.

Глубина резания t=1 (мм);

Подача на зуб Sz=0,3…0,6,

принимаем Sz=0,5 (мм/зуб) ([2],с.285.т.36).

Определяем подачу на оборот фрезы по формуле:

(17)

(мм/об)

Определяем скорость резания по эмпирической формуле:

(м/мин). (18)

Где Cv, q, m, x, y, u, p - коэффициент и показатели степени,

Cv=332; q=0,2; x=0,1; y=0,4; u=0,2; p=0; m=0,2. ([2], с.286, т.39).

D - диаметр фрезы, мм;

Т - стойкость инструмента, T=180 мин ([2], с.290, т.40);

t - глубина резания, мм;

Sz - подача на зуб фрезы, мм/зуб;

B - ширина фрезерования, B=76 мм;

z - число зубьев, z=8;

Kv - общий поправочный коэффициент на скорость резания ([2], с.282).

(19)

Где Kmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемой поверхности;

Knv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Kmv - коэффициент, учитывающий материал инструмента ([2], с.261, т.1).

(20)

Где Kr - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Kr=1,2;

у_В - предел прочности, у_В=655 МПа;

n_v - показатель степени, n_v =1,0. ([2], с.262, т.2).

Knv=1,0 ([2], с.263, т.5).

Kuv=0,3 ([2], с.263, т.6).

(м/мин)

Определяем частоту вращения шпинделя:

, мин^-1 (21)

Где V - скорость резания,

Dфр - диаметр инструмента (фрезы).

, мин^-1

принимаем 254 мин^-1.

Определяем силу резания:

, Н ([2], с. 282) (22)

Где Ср, x, y, u, q, w - коэффициент и показатели степени,

Ср=825; x= 1,0; y=0,75; u=1,1; q=1,3; w=0,2 ([2], с. 291, т.41)

Kmp - поправочный коэффициент на качество обработанного материала ([2], с. 264, т.9).

(23)

Где n - показатель степени

n = 0,3.

Н

Определяем крутящий момент:

, Н м (24)

, Н м.

Определяем мощность, потребную на резание, т.е. эффективную мощность:

, кВт (25)

кВт.

Мощность потребная на резание меньше мощности станка, следовательно обработка возможна.

На остальные операции режимы назначаем по техническим нормативам режимов резания и они внесены в операционные карты механической обработки.

2.7.2 Определение основного времени

(26)

Где L_рх - длина рабочего хода с учетом врезания и перебега,

S_мин - минутная подача на оборот инструмента,

i - количество переходов.

L_рх = l + l₁ + l₂ (27)

Где l - длина рабочего хода,

l₁ - величина врезания,

l₂ - величина перебега.

L_рх = 206 + 1+ 1 = 208

Рис. 3. Схема обработки.

(мин)

Определяем вспомогательное время по формуле:

T_B1 = t_в1 + t_в2 + t_в3 + t_в4 (28)

Где t_в1 = 0,16 (мин) - время на установку и снятие детали ([4], стр. 58, к. 16, л.3);

t_в2 = 0,03 (мин) - время на проход инструмента ([4], стр. 108, к. 31);

t_в2 = 0,04х2=0,08 (мин) - время на установку инструмента ([4], стр. 109, к. 31);

t_в2 = 0,06 (мин) - время на установку режимов резания ([4], стр. 109, к. 31);

t_в2 = 0,04х2=0,08 (мин) - время на включение/выключение двигателя и системы ЧПУ ([4], стр. 109, к. 31);

t_в3 = 0,15х2 =0,3 (мин) - время на контроль штангенциркулем ([4], стр. 191, к. 86, л. 1);

t_в4 = 0,05 (мин) - время на установку щитка ограждения от стружки.

T_B = 0,16 + 0,03 + 0,08 + 0,06 + 0,08 + 0,3 = 0,44 (мин).

Определяем оперативное время по формуле:

Т_ОП = Т_О + Т_В (29)

Т_ОП = 0,204 + 0,44 = 0,644 (мин).

Определяем долю времени, затрачиваемую на обслуживание оборудования и личные надобности из соотношения:

Т_ОБСЛ + Т_ОЛН = 10%Т_ОП (30)

Где Т_ОБСЛ - время на обслуживание оборудования и рабочего места,

Т_ОЛН - время на отдых и личные надобности рабочего.

Т_ОБСЛ + Т_ОЛН = (мин).

2.7.3 Определение нормы штучного времени

Т_ШТ = Т_ОП + Т_ОБСЛ + Т_ОЛН (31)

Т_ШТ = 0,644 + 0,0644 = 0,7084 (мин).

2.8 Оформление технологических документов

Комплект технологических документов составлен и оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ 3.118-82 и ГОСТ 3.1121-74.

3. Конструкторская часть

3.1 Проектирование и расчет приспособления

3.1.1 Описание работы приспособления

Усилие зажима должно препятствовать изменению положения детали вследствие действия сил резания, веса, центробежных сил, сил инерции.

Специальное фрезерное приспособление применяется для обработки криволинейного контура детали “Стакан” 2А38.02.038 на операции 0060 программная. Обработка ведется на горизонтально-расточном станке ИР-500ПМФ4.

Характерной особенностью данного приспособления является то, что оно служит для одновременной установки и закрепления 2-х заготовок, т.е. является двухпозиционным, что увеличивает производительность.

Приспособление состоит из следующих основных частей:

- стойка;

- прихват (6 шт);

- база (6 шт);

- болт (2 шт);

- шайба;

- плита;

- палец (2 шт);

- шпилька (2 шт).

Заготовка имеет полное базирование в приспособлении, т.е. лишена 6 степеней свободы.

При базировании заготовка опирается плоскими поверхностями на базовые выступы, к которым она поджимается двумя прихватами, приводимыми в действие вращением гайки, установленной на шпильке, причем указанная шпилька оснащена левой и правой резьбой, что позволяет обеспечить одновременное смещение навстречу друг другу зажимов и надежно закрепить одновременно 2 заготовки.

Во избежание смещения заготовок в процессе фрезерования форма прихватов соответствует сложной конфигурации деталей; так, например, скос прихвата позволяет обеспечить обработку фрезерованием паза на заготовке в позиции 2.

Применение винтовых зажимов экономически и технически оправдано в связи с их простотой и дешевизной изготовления, легкостью сборки и обеспечением локального закрепления заготовок сложной формы.

Силовой расчет сводится к назначению параметров резьбы с целью обеспечения требуемого усилия зажима и надежностью конструкции.

3.1.2 Расчет зажимного усилия приспособления

Для определения сил резания выбираем самый нагруженный переход операции, т.е. тот, где снимается наибольший припуск, и усилие резания максимальное. Следовательно, сила зажима должна быть наибольшей, чтобы выдержать эту нагрузку.

Рис. 4. Схема приложения сил.

Самым нагруженным является 2 переход по обработке контура по программе в заданные размеры. При обработке контура снимается припуск t = 0,5 мм. Ширина фрезерования B = 33,5 мм. Обработка производится инструментом фреза концевая специальная ш14 мм, z = 6 из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 17026-71. Частота вращения n=1344 мин^-1. Минутная подача S_м=343 об/мин. Мощность потребная на резание N=1,78 кВт.

Определяем скорость главного движения:

(32)

, (м/мин).

Определяем силу резания при обработке:

(33)

(кгс).

Определяем усилие зажима по следующей формуле:

(34)

Где k - коэффициент запаса, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку и вводят при вычислении зажимного усилия для обеспечения надежного закрепления.

(35)

Где k₀ = 1,5 - гарантированный коэффициент запаса, допускающий возникновение в процессе обработки каких-либо неучтенных случайных факторов;