Обробка деталі вісь

                                                                                                        (2.19)

де D - діаметр  прокату,мм

   L - довжина заготовки,мм

.

7 Визначаю массу  заготовки з прокату 

                                        m_п =V_n· r = 0,0031 · 7850 = 24,33  кг.           (2.20)

Вибираємо  оптимальну  довжину  проката  для  виготовлення заготовки. Витрати  на  затиск  заготовки  Lзат.  приймаємо  80мм. Заготовку вiдрiзають на  ножицях.

8 Визначаю довжину  торцевого  проката по спiввiдношеню:

                                 L_вiд. = ( 0.3 ... 0.5 ) ∙  D_заг;              (2.21)

                                  L_вiд. = 0,4 ∙  68 = 27 мм.

9. Визначаємо число заготовок, виходячи  з прийнятої довжини проката     за  формулою :

                        ,шт.                              (2.22)

 де  L_зат. - припуск на  затиск  в патронi;

                L_вiд. - довжина торцевого вiдрiзку проката;   

  Iз проката довжиною  4 і 7 метрів.

,

.

10. Залишок  довжини  (некратнiсть)  визначаємо  в  залежностi  вiд  прийнятої  довжини  проката.

                       L_н.к = L_пр. - L_вiд. - L_заг. - ( L_зат. ∙ X ), мм                      (2.23)

 

Lн.к₄ = 4000 – 27 - 80 - (871 ∙ 4) = 409 мм;

Lн.к₇ = 7000 – 27 - 80 - (871 ∙ 7) = 3409 мм;

Приймаємо довжину  прокату 4 м.

11. Визначаю витрати матеріалу на не кратність у % :

%                                        (2.24)

%.

12. Визначаю витрати марiалу на затиск при обрiзуванi вiдносно довжини  проката у відсотках що складають:

     %                                (2.25)

                                           % ;

Витрати матерiалу  на довжину торцевого вiдрiзку  проката складають :

      %                                  (2.26)

%   

Загальнi  витрати  ( % )  до  довжини  прокату .

                                      П_заг. = П_н.к.+ П_зат.+ П_від., %                                      (2.27)

                                    П_заг. = 10,2 + 20 + 0,67= 30,87 %.

13. Визначаю витрати матерiалу на одну деталь з урахуванням усіх технологічних витрат визначаємо за формулою :

                                    (2.28)

              

 

14. Визначаю коефіцієнт використання матеріалу за формулою:

                                        

  15. Визначаю вартість заготовки з прокату.

                                                           (2.29)

де В_м - цiна 1 кг матерiалу заготовки , грн ;

В _вiд - цiна 1 тони вiдходiв матерiалiв , грн .

Вартiсть заготовки  з круглого некаліброваного прокату                                                                           

Таким чином  враховуючи конфігурацію деталі, незначну різницю  у масі заготовок виготовлених штамповкою і прокатом, а також значно меншу  вартість виготовлення заготовки з  штамповки вважаю, що отримання заготовки  штамповкою є більш економічно доцільним ніж отримання заготовки круглим некаліброваним прокатом.

 

• Вибір і обґрунтування баз

 

Деталь має  форму обертання і це визначає правила базування деталі. За своїм призначенням і області використання в машинобудуванні бази під розділяються на конструкторські, вимірювальні та технологічні, які використовуються при складанні, вимірюванні чи при механічній обробці.

Конструкторськими базами називаються поверхні, які  визначають положення деталі в вузлі. Конструкторськими базами для даного валу є поверхні під підшипники 9, 24 і торець 

Технологічні  бази – поверхні, які використовуються для установки деталі на верстаті при механічній обробці. Технологічними базами є  штучні центрові отвори в торцях валу і торець – один комплект баз. Другий комплект складається з конструкторських баз.

Вимірювальними  базами називаються поверхні від яких відбуваються заміри розмірів і контроль відносного положення поверхонь.

Для забезпечення найбільшої точності обробки необхідно  виконати два основних технологічних закони:

- закон суміщення  баз. Поверхні, які слугують конструкторськими  базами, повинні обиратись у якості технологічних і вимірювальних баз;

- закон єдності  баз. При обробці деталі необхідно  використати не більше двох комплектів баз.

Практична схема базування на фрезерно-центрувальній представлена на рисунку 1, токарній та шліфувальній операціях представлена на рисунку 3, де вісь деталі – подвійна напрямна база, яка лишає тіло 5 ступенів свободи, торець – упорна база, яка лишає ще одного ступеню свободи. Шосту точку до деталі можні  не прикладати, тому маємо не повний комплект баз.  Теоретична схеми базування зображені на рисунку 2та 4, де зовнішня циліндрична поверхня – подвійна напрямна база, торець – упорна база.

Рисунок 2.1 – Практична схема базування на  фрезерно-центрувальній та фрезерній операціях.

 

Рисунок 2.2 – Теоретична схема базування на фрезерно-центрувальній та фрезерній операціях.

 

Рисунок 2.3 – Практична схема базування на токарній та шліфувальній операціях.

 

Рисунок 2.4 – Теоретична схема базування на токарній та шліфувальній операціях.

          Вал установлюється в нерухомому передньому центрі з поводковим патроном та обертающимся заднім центром з рухомим люнетом.  

У якості установчих технологічних та вимірювальних баз використовуються конструкторські бази, які є основними поверхнями, і це забезпечує виконання принципу суміщення баз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Розробка маршруту обробки деталі

 

Таблиця 2.3 – Маршрут обробки деталі

№ операції	Найменування  операції	№ оброблюваної  поверхні	№ базової поверхні	Тип, модель верстата
1	2	3	4	5
005	Фрезерно-центрувальна	1 Фрезерувати  торці у розмір 1. 2 Свердлити  центрові отвори.	11,23	Фрезерно-центрувальний  МР179
010	Токарна з ЧПК	Установ А Точити пов.14 попередньо. Точити пов.16 попередньо. Точити пов.23 попередньо. Точити пов.24 попередньо. Підрізати торець 15 Підрізати торець 2   Точити фаску 29 Точити пов.23 остаточно Точити пов.24 остаточно Підрізати торець 2 остаточно Установ Б То чити пов.16 попередньо. Точити пов.23 попередньо. Точити пов.24 попередньо. Підрізати торець 15 5  Підрізати торець 2	9, 24	Токарний верстат  з ЧПК 16К20

 

 

Продовження таблиці 2.3

1	2	3	4	5
		Точити фаску 29 Точити пов.23 остаточно Точити пов.24 остаточно Підрізати торець 2 остаточно
020	Фрезерна з ЧПК	Фрезерувати два  пази 28 витримавши розміри 17,22,28.	11,23	Вертикально фрезерний  верстат з ЧПК 6Р13Ф3
025	Свердлильна з  ЧПК	Свердлити два  отвори 26 дотримавши розміри 4, 25	12,16	Свердлильний  верстат з ЧПК 2554Ф2
030	Термообробка	Загартувати поверхню 9,24;  42…47 HRC		Піч
035	Круглошліфува-льна	Шліфувати пов. 24 та 9 попердньо з шліфуванням торця, витримавши розмір 2.	Центрові отвори, торець деталі	Круглошліфу-вальний верстат 3У142
040	Круглошліфува-льна	Шліфувати пов. 24 та 9 остаточно, витримавши розмір 2	Центрові отвори, торець деталі	Круглошліфу-вальний  верстат 3У142
045	Контрольна

 

 
2.6 Аналітичний розрахунок припусків на циліндричну поверхню

Дані про поверхню:

поверхня –  зовнішня циліндрична Ø40 мм;

точність –  шостий квалітет;

поле допуску – h

параметр шорсткості – R_а 0,8 мкм.

Поверхня оброблюється в послідовності наведеній в  таблиці  2.6

Таблиця 2.4 – Вихідні дані

Номер перехода	Послідовність обробки поверхні	Квалітет і  позначення поля допуска	Величина допуска  Т, мм	Параметр шорсткості Ra, мкм
1	Заготовка	16	0,62	50
2	Чорнове точіння	14 (h14)	0,62	12,5
3	Чистове точіння	9 (h9)	0,0062	3,2
4	Шліфувати попередньо	7 (h7)	0,0025	1,6
5	Шліфувати остаточно	6 (h6)	0,0016	0,8

 

Мінімальний припуск  при обробці визначаємо  за формулою:

       2 Z_min =                       (2.30)

 

   де  R_{zi – 1} – висота нерівностей профілю на попередньому переході,  мкм;

h _{i – 1} – глибина поверхневого дефектного шару на попередньому  

          переході; мкм;  

∆_{∑ i  - 1} - сумарні просторові відхилення розташування поверхонь на попередньому переході, мкм;

ε _i – похибка установки заготовки на виконуваному переході, мкм.

1. Визначаємо  мінімальний припуск на чорнове  точіння.

                                       2 Z _1min =                    (2.31)

Сумарні відхилення розташування штампованої заготовки 

                                                                 (2.32)

де Δ_Σкор – короблення отвору, мкм

Δ_Σзм – зміщення стержня =1,1 мм (ст.187, табл. 16).        

                                                                                                (2.33)

                                                                     (2.34)

 

 

де ΔК – питома кривизна після правки на пресах, ΔК = 0,15 мкм/мм;

l – відстань  від перетину, для якого визначають  величину відхилення розташування  до місця закріплення заготовки.

   

2Z _1min =

 

2. Визначаємо  мінімальний припуск при чистовому  точінні

2Z _2min =

3. Визначаємо мінімальний припуск на попереднє шліфування

2 Z _3min =

4. Визначаємо  мінімальний припуск на остаточне  шліфування

2 Z _4min = 2 (10+20) = 60 мкм

5. Розрахунок  найменших розрахункових розмірів  за технологічними переходами проводимо додаючи найменші значення граничних розмірів, що відповідають попередньому технологічному переходу до величини припуску на виконуваному переході:

d_{p дет} = 40 – 0,016 = 39,984 мм

d_p3 = 39,984 + 0,06 = 40,044 мм

d_p2 = 40,044 + 0,1064 = 40,1504 мм

d_p1 = 40,1504 + 0,360 = 40,5104 мм

d_pзаг = 40,5104 + 3,586 = 44,0784 мм

6. Визначаємо найбільші граничні розміри шляхом додавання допуску до округленого найменшого граничного розміру

d_{max дет} = 39,984 + 0,016 = 40 мм

d_{max 3} = 40,044 + 0,025 = 40,069 мм

d_max2 = 40,150 + 0,062 = 40,212 мм

d_max1 = 40,51 + 0,62 = 41,13 мм

d_{max заг} = 44,1 + 2,8 = 46,9 мм

7. Визначаємо граничні значення  припусків як різницю відповідних  граничних розмірів

Максимальні припуски: