Порядок выполнения работы
При выборе методов обработки и их последовательности учитываем, что:
▪ кроме указанных в табл. 6.1 переходов необходимо согласно требованиям чертежа вала ввести ТО ─ закалку с отпуском;
▪ вал – деталь нежесткая (l/d=7), поэтому в процессе термообработки возможно его коробление и снижение точности на 1 квалитет;
▪ заготовка вала — штамповка, относительно чистая, очищенная от окалины, величина облоя и заусенцев не более 2 мм, поэтому обдирочное шлифование перед механической обработкой вводить не следует;
▪ обработку вала до ТО экономически целесообразно производить методами лезвийной обработки, а после ТО ─ методами абразивной обработки.
Выбор методов начинаем с самой точной поверхности. Такими
поверхностями являются шейки под подшипники, пов. 6 и 17 .
По табл. 6.1 определяем, что для обработки пов. 6 и 17 (6 квалитет точности, шероховатость Rа=0,8 мкм) могут быть применены следующие варианты последовательности методов обработки (табл. 6.3).
Таблица 6.3 Варианты обработки пов. 6 и 17
№ вар. | Переходы | Коэфф. удельн. | |||||
затрат | |||||||
Т(12) | 1,4 ТП(10) | 2,1 ТЧ(8) | 3,9 ТТ(6) | ТО(7) | ШЧ(6) | 7,4 | |
ТО(9) | 3,6ШЧ(7) | 7,1 | |||||
2,6 ШП(8) | 6,1 | ||||||
ТО(11) | 2,6 ШП (9) | 3,6 ШЧ(7) | 7,6 | ||||
2,6 ШП(8) | 6,6 | ||||||
2,2 Ш(10) | 2,6ШП (8) | 6,2 | |||||
ТО(13) | 2,2 Ш(11) | 2,6 ШП(9) | 3,6 ШЧ(7) | 8,4 | |||
2,6 ШП(8) | 7,4 | ||||||
2 Ш(10) | 2,6 ШП(8) | 6,8 |
В табл. 6.3 обозначено:
Т–точение черновое
ТП–точение получистовое
ТЧ–точение чистовое
ТТ–точение тонкое
Ш–шлифование черновое
ШП–шлифование получистовое
ШЧ–шлифование чистовое
Рядом с обозначением метода обработки в скобках указан квалитет точности, получаемый на данном переходе, а сверху– коэффициент удельных затрат КУj для данного перехода.
Оптимальный вариант обработки выбираем по минимуму суммарных удельных затрат, характеризуемых суммой КУi всех переходов данного варианта. При этом поскольку переходы Т(12) и ШЧ(6), а также ТО присутствуют во всех вариантах обработки, их из расчёта исключаем.
Из табл. 6.3. видно, что минимальный коэффициент удельных затрат КУ=6,1 соответствует варианту 3, предусматривающему ТО после чистовой токарной обработки. Поэтому примем этот вариант обработки:
Т(12; 12,5)–ТП(10; 3,2)– ТЧ(8; 1,6)–ТО(9)– ШП(8; 1,6)–ШЧ(6; 0,8).
Здесь в скобках указаны квалитет точности и шероховатость поверхности Ra, мкм, для каждого перехода.
Для обработки места под сальник, пов. 6 (6-й квалитет, Ra=0,4), принимаем дополнительный переход полирование.
Полученным выше результатом воспользуемся для назначения методов обработки других поверхностей.
Шейка под муфту, пов. 4 (8-й квалитет, Ra=1,6):
Т(12; 12,5)–ТП(10; 3,2)– ТЧ(8; 1,6) –ТО(9)– ШП(8; 1,6).
Наружная поверхность зубчатого венца, пов. 11 (11;3,2):
Т(12; 12,5)–ТП(10; 3,2)–ТО(11).
Свободные шейки, пов. 9 и 14 , канавки, пов. 7 , 16 , 21 (14; 12,5):
Т(12; 12,5)–ТО(13).
Уступы пов. 8 и 15 (8; 1,6):
Т(12; 12,5)–ТП(10; 3,2)– ТЧ(8; 1,6) –ТО(9) – ШП(8; 1,6).
Уступ, пов. 5 (10; 3,2):
Т(12; 12,5)–ТП(10; 3,2)–ТО(11) )– ШП(10; 3,2)..
Торцы зубчатого венца, пов. 10 и 13 (14; 12,5):
Т(12; 12,5)–ТО(13).
Торцы, пов. 1 и 18 (14; 12,5):
Ф(13; 12,5)–ТО(14).
Ф – фрезерование
Шпоночный паз, пов. 2 и 3 (9; 1,6):
Ф(8; 1,6)–ТО(9).
Зубчатый венец, пов. 12 (6 степень точности, Ra=0,8):
ЗФ(8 ст.; 6,3)–СФ–ШВ(7 ст.; 1,6)–ТО–ШЧ(6 ст.; 0,8).
ЗФ–зубофрезерование,
СФ– снятие фасок,
ШВ-шевингование.
Центровые отверстия, пов. 19 и 20
С(9; 1,6)–ТО(10)–ШЧ(9; 0,8)
С–сверление,
Методы обработки поверхностей сводим в табл. 6.4.
Таблица 6.4 Методы обработки поверхностей
№ пов. | Вид пов. | Квал. точн. | Шерох. Ra, мкм | Последовательность обработки |
П П | 12,5 12,5 | Ф–ТО Ф–ТО | ||
П Ц П Ц Ц П Ц П Ц Ф П Ц П Ц Ц П КВ КВ Ц | 6 ст. | 3,2 1,6 3,2 0,4 12,5 2,5 12,5 12,5 3,2 0,8 12,5 12,5 2,5 12,5 0,8 12,5 0,8 0,8 12,5 | Ф–ТО Т–ТП– ТЧ – ТО–ШП Т–ТП–ТО Т–ТП– ТЧ –ТО–ШП–ШЧ–ПО Т–ТО Т–ТП– ТЧ – ТО Т–ТО Т–ТО Т–ТП–ТО ЗФ–СФ–ШВ–ТО–ШЧ Т–ТО Т–ТО Т–ТП– ТЧ – ТО Т–ТО Т–ТП– ТЧ – ТО–ШП–ШЧ Ф–ТО С–ТО– ШЧ С–ТО– ШЧ Т–ТО |
Вывод
В ходе выполнения данной лабораторной работы была освоена методика назначения оптимальных методов обработки поверхности детали и их последовательности.
Лабораторная работа №7
Разработка технологического маршрута обработки детали
Цель работы
Приобрести навыки разработки технологического маршрута обработки деталей на базе типового маршрута.
Общие положения
Технологический маршрут – перечень операций ТП в их последовательности.
Оптимальным считается такой маршрут, который обеспечивает минимальную себестоимость С обработки:
(7.1)
где:
С – себестоимость операции;
i – номер операции;
k – число операций.
Для большинства типов деталей разработаны так называемые типовые маршруты, которые, как правило, обеспечивают выполнение условия (8.1). Поэтому маршруты обработки каждого конкретного наименования детали разрабатывают на базе типового маршрута, внося в него необходимые изменения, обусловленные особенностями конструкции данной детали и техническими возможностями производства.
При этом стараются выполнять следующие условия:
Обработку целесообразно разделить на черновую и чистовую. Черновую обработку выполняют на станках пониженной точности, с большими значениями глубины резания и подачи, в приспособлениях, обеспечивающих большую силу зажима, режущим инструментом из высокопрочного материала. Чистовую обработку выполняют на станках повышенной точности, с высокой скоростью резания, в приспособлениях, обеспечивающих высокую точность установки, режущим инструментом из износостойкого материала.
Совмещать черновую и чистовую обработку на одной операции целесообразно только при высокой точности исходной заготовки либо в случаях, когда установка заготовки связана с большими затратами времени (например, в тяжелом машиностроении).
На 1-ой операции обрабатывают поверхности, используемые в дальнейшем как технологические базы (ТБ), при этом в качестве ТБ на 1-ой операции (черновые ТБ) целесообразно использовать основные конструкторские базы.
Если у детали обрабатываются не все поверхности, то на 1-ой операции в качестве ТБ используют поверхность, остающуюся черной. Это обеспечит правильное взаимное расположение обработанных поверхностей относительно необработанной.
В целях уменьшения пространственных отклонений поверхностей, связанных жесткими допусками, их целесообразно обработать на одном установе. Если этого сделать не удается, то при обработке одной из этих поверхностей другую используют в качестве ТБ.
Наиболее точные поверхности следует обрабатывать в конце технологического маршрута.
При обработке ответственных деталей с целью снятия внутренних напряжений после операций черновой обработки проводят термообработку – стабилизационный отпуск.
Термообработку – закалку с отпуском проводят перед чистовыми операциями механообработки. При этом целесообразно, как правило, до термообработки выполнить операции лезвийной обработки, а после термообработки – операции абразивной обработки.
Задачи работы
На базе типового технологического маршрута разработать маршрут обработки детали при данном типе производства.