Файл: 4. Технология машиностроения 1 Анализ технологичности детали.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 34
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4. Технология машиностроения
4.1 Анализ технологичности детали
Данные о детали: наименование - ось, материал - сталь 40 ГОСТ 1050-74, масса - 11 кг. Неуказанные предельные отклонения размеров: валов - h 14, остальных - по IT±14/2.
Анализируемая деталь представляет собой сочетание цилиндрических поверхностей, диаметральные размеры которых убывают от одного торца до другого. В средней части оси имеются две шейки 90К6 под подшипники. На одном из торцов имеется резьбовой хвостовик М80х2. Деталь достаточно жесткая, так как L/D = 175/88 = 2. Габаритные размеры: L = 175 мм, dmax = 120 мм. В местах перехода ступеней детали предусмотрены унифицированные канавки с галтелями.
Заданная чертежом точность размеров поверхностей, их отклонения от взаимного расположения и параметры качества поверхностных слоев могут быть достаточно экономично обеспечены традиционными методами механической обработки. Вместе с тем предусмотренная чертежом форма выточки (D = 88 мм, В = 30 мм) не технологична, так как требует использования прорезного резца большой ширины или многопроходной обработки.
В целом конструкция детали технологична, обладает достаточной жесткостью, обеспечивает свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что позволяет при обработке использовать высокопроизводительные режимы резания и типовую оснастку.
4.2 Выбор типа производства
Задаемся годовым объемом выпускаемых деталей Nп = 400 шт/год. Определим штучное время на выполнение основных операций технологического процесса.
Расчет штучного времени проводим по приближенным формулам.
Технологический процесс изготовления детали состоит из трех операций: фрезерно-отрезной, токарно-винторезной, кругло-шлифовальной.
Фрезерно-отрезная операция:
Т1 = 0,19 1252 10-3 = 3 мин
Токарно-винторезная операция:
подрезка торцов
Т2' = 0,037 1252 2 10-3 = 1,2 мин
черновое точение
Т2" = 0,17 (122 35 + 92 110 + 80 30 + 24 10) 10-3 = 3 мин
чистовое точение
Т2'" = [0,17 (120 25 + 90 110) + 0,19 80 30] 10-3 = 2,7 мин
T2 = 1,2 + 3 + 2,7 = 5,9 мин
Кругло-шлифовальная операция
Т3 = 0,25 90 40 2 10-3 = 1,8 мин
Определим штучно-калькуляционное время с учетом коэффициента перехода:
Тшк1 = 1,84 3 = 5,5 мин
Тшк2 = 2,14 5,9 = 12,6 мин
Тшк3 = 2,1 1,8 = 3,8 мин
Определим количество станков, необходимых для выполнения каждой технологической операции:
Округлив mpi до ближайшего целого числа, получим количество рабочих мест для выполнения каждой операции:
Р1 = 1; Р2 = 1; Р3 = 1
Определим фактические коэффициенты загрузки оборудования:
зф1 = 0,02; зф2 = 0,05; зф3 = 0,015
Определим количество операций, закрепленных за каждым рабочим местом:
Определим коэффициент закрепления операции:
Тип производства – мелкосерийный.
4.3 Выбор заготовки
При выборе способа получения заготовки необходимо стремиться к максимальному приближению формы и размеров заготовки и детали, что позволит снизить трудоемкость технологического процесса.
Анализ конструкции детали, а также масштабы ее производства указывают на то, что наиболее рациональным способом получения заготовки будет производство ее из сортового горячекатаного круглого проката нормальной точности. Круг В 125 ГОСТ 2591-71.
4.4 Расчет припусков на механическую обработку
Определим промежуточные и исходные размеры заготовки для шейки оси под подшипник 90 к6, Ra = 1,25, материал детали – сталь 40 ГОСТ 1050-74, заготовка – круглый прокат, обработка в центрах с поводковым патроном.
Заданная точность изготовления и качество поверхности достигаются за четыре технологических перехода:
- черновое точение;
- чистовое точение;
- шлифование предварительное;
- шлифование окончательное.
Так как обработка детали производится в центрах, то погрешность установки Еi равна нулю. Суммарное значение пространственных погрешностей определяется по формуле:
(5.1)где ко– общая кривизна заготовки, мкм;
ц – погрешность зацентровки, мкм;
ко = К l (5.2)
где К – удельная кривизна профиля, К= 5 мкм/мм;
l – длина заготовки, мм;
ко = 5
165 = 825 мкм
(5.3)где
- допуск на диаметр базовой поверхности заготовки, используемый при зацентровке, = 2,4 мм.
Отсюда
Остаточные величины пространственных отклонений:
ч.т.=0,06 1175 = 70,5 мкм
чист.т.=0,04 1175 = 47 мкм
шл.и.=0,02 1175 = 23,5 мкм
Расчет минимальных значений припусков ведем по формуле:
2Zmin = 2(Rzi-1 + Ti-1 + i-1) (5.4)
где Rzi-1 - шероховатость поверхности, получаемая на предшествующем технологическом переходе, мкм;
Ti- толщина дефектного слоя материала, мкм;
i-1 - пространственное отклонение в расположении обрабатываемых поверхности относительно технологических баз на предшествующем технологическом переходе, мкм.
Наибольшие предельные размеры вычисляются как:
d(i-1)max+ d(i-1)min+ (i-1) (5.5)
где d(i-1)min - округленный наименьший предельный размер, мм;
(i-1) - допуск, мм.
Определим предельные значения припусков с учетом того, что черновое точение выполняется по 13 квалитету точности, чистовое точение - по 11 квалитету, предварительное шлифование по 9 квалитету, а чистовое шлифование – по 6 квалитету точности:
2Zmax(i) = dmax(i-1) – dmax(i) (5.6)
Предельные значения припусков 2Zmin определяются по формуле:
2Zmin(i) = dmin(i-1) – dmin(i) (5.7)
Результаты расчета сведены в таблицу 5.1.
4.5 Расчет режимов резания и норм времени
Расчет режимов резания и норм времени выполнен для чернового точения токарно-винторезной операции.
Исходные данные для расчета:
диаметр до обработки - D = 99,5 мм;
диаметр после обработки - d = 91 мм;
длина резания - 30 мм.
Определим глубину резания по формуле:
t = (D-d)/2 (5.8)
где D – диаметр заготовки до обработки, мм;
d – диаметр заготовки после обработки, мм.
t = (99,5 - 91)/