Планировка участка для обработки детали "Переносчик"

Содержание
Аннотация к дипломному проекту
Введение
1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1.Служебное назначение и описание конструкции детали
1.2.Анализ технологичности конструкции детали
1.3 Характеристика материала детали
1.4 Определение типа производства и объёма партии
Раздел 2 Проектирование заготовки
2.1 Выбор вида заготовки и метода её получения
2.2 Расчет массы заготовки……………………………………………….…..20
2.3 Определение припусков на заготовку
Раздел 3. Синтез технологии изготовления детали.
3.1 .Разработка маршрутного технологического процесса.
3.2 Концепция и обоснование вание выбора баз
3.3 Нумерация поверхностей.
3.4 Планы обработки поверхности
3.5 Обоснование выбора инструмента
3.6 Технологическое оборудование
Раздел 4. Размерный анализ . Ось Z
4.1 Размерный анализ
4.2 .Расчет длиновых технологических размерных цепей.
4.2.1 Выявление размерных цепей.
4.2.2 Исходный граф
4.2.3 Производный граф.
4.2.4 Назначение допусков на технологические размеры
4.2.5Проверка на обеспечение точности конструкторских размеров
4.2.6 Проверка поля рассеяния припусков
4.2.7Определение операционных размеров
Раздел 5. Определение режимов резания
Раздел 6 Определение норм времени
Глава 2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Проектировние контрольного приспособления
2.2 Описание конструкции и работы контрольного приспособления 7 2.3 Расчет и проектирование участка механической обработки
Литература

Планировка участка для обработки детали "Переносчик"

003
Дробеструйная
005
Фрезерная
Обработать рабочую поверхность торцов
010
Фрезерная с ЧПУ
Развернуть отверстии 32 Н7
015
Фрезерная с ЧПУ
Фрезеровать напуск, образовывая контур детали с припуском2 мм
020
Фрезерная с ЧПУ
Фрезеровать, расточить, сверлить, обработать все остальные поверхности.
025
Слесарная
Зачистить заусенцы
030
Маркировочная
035
Контрольная
040
Консервация
1.6. Обоснование выбора баз
Принципы выбора черновых баз:
1. Для надёжного базирования и закрепления черновая база должна иметь ровную поверхность, достаточные размеры и низкую шероховатость без следов разъёмов штампов.
2. У корпусных деталей первой обрабатывается поверхность, которая затем будет являться установочной базой.
3. В качестве черновых баз следует выбирать поверхности, которые затемостаются необработанными. Это обеспечивает точность взаимного положения обработанных и необработанных поверхностей.
Принципы выбора чистовых баз:
1. Принцип совмещения баз: в качестве технологических баз следует выбирать поверхности, которые совпадают с измерительными и конструкторскими базами.
2. Принцип постоянства баз: число комплектов баз при обработке должно быть минимальным, несколько операции должны выполняться с одного комплекта баз.
Классификация используемых баз по ГОСТ 21495-76:
1. Установочная база: лишает заготовку 3-х степеней свободы – перемещения вдоль одной оси и вращения вокруг двух других осей.
2. Направляющая база: лишает заготовку 2-х степеней свободы – перемещения вдоль одной оси и вращения вокруг другой оси.
3. Опорная база: лишает заготовку 1-й степени свободы – перемещения вдоль одной оси.
Таблица 3.5 – Поверхности, используемые для базирования
№ операции
Поверхности,
используемые в качестве баз
Количество лишаемых степеней свободы
005
А
–
Опорная
3
010
15
–
Опорная
3
015
11
–
Установочная
1
15
–
Установочная
3
Х
–
Установочная
2
020
11
–
Установочная
2
15
–
Установочная
3
Y
–
Установочная
1
1.7. Обоснование выбора инструмента
Инструмент выбирается согласно принятым при синтезе маршрута методам получения поверхностей по материалам [Error: Reference source not found, Error: Reference source not found] с учётом следующих правил:
1. Размеры инструмента должны быть оптимальными:
При торцовом фрезеровании диаметр фрезы должен быть в 1,2-1,5 раза больше ширины фрезерования для полного перекрытия обрабатываемой поверхности.
При цилиндрическом фрезеровании фреза должна полностью перекрывать обрабатываемую поверхность.
При контурном фрезеровании Размер концевой фрезы должен обеспечивать достаточную жёсткость и возможность получения заданных размеров радиусов.
2. Материал инструмента должен соответствовать обрабатываемому материалу. В данном случае материал детали – сплав АК-6 инструментальный материал, соответственно, – твердый сплав Т15К6 [Error: Reference source not found, стр. 29].
Таблица 3.6 – Параметры режущего инструмента
№ операции
№ перехода
Диаметр, мм
Ширина / длина режущей части, мм
Длина, мм
005
1
30
30
80
010
2
32
90
180
015
3
10
32
50
020
4
3,6 ,8 мм
40
100
Инструмент для обрабатывающего центра выбирается по материалам [Error: Reference source not found, Error: Reference source not found, Error: Reference source not found, Error: Reference source not found], его параметры равняются соответствующему универсальному инструменту, за исключением торцовой фрезы, чей размер в два раза меньше.
1.8. Технологическое оборудование
1.8.1. Обоснование выбора
Технологическое оборудование выбирается согласно принятым методам обработки поверхностей (торцовое и цилиндрическое фрезерование, контурное фрезерование, растачивание, сверление,. При этом учитываются следующие факторы:
размеры стола станка должны быть в 1,2-1,5 раза больше габаритных размером детали для обеспечения возможности установки и закрепления на столе приспособления;
мощность двигателя главного привода станка должна быть достаточной для принятого метода обработки;
габаритные размеры и масса станка должны быть наименьшими.
1.8.2. Технические характеристики
005 Обрабатывающий центр с ЧПУ ИР500 ПМФ4
с контурной системой программного управления, автоматической сменой инструмента и столов-спутников предназначен для высокопроизводительной обработки корпусных деталей из различных материалов.
Широкие диапазоны частоты вращения шпинделя и скоростей подач, наличие поворотного стола, высокая степень автоматизации вспомогательных работ расширяют технологические возможности станка и позволяют использовать их в составе гибких производительных систем.
Дискретный стол (число поз. град. – 120x3°), габариты стола 500х500 для ИР500ПМФ4 мм. Система ЧПУ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАБАТЫВАЮЩЕГО ЦЕНТРА
моделей ИР500ПМФ4,
Характеристика
ИР500ПМФ4
ТОЧНОСТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Точность линейного одностороннего позиционирования стола, мкм
25
Точность линейного одностороннего позиционирования стойки, шпиндельной бабки, мкм
20
Постоянство положения рабочей поверхности стола-спутника при повороте на 30°, мкм
16
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Наибольшая масса обрабатываемого изделия, кг
700
Размеры рабочей поверхности стола, мм
500х500
Частота вращения поворотного стола (с круговой подачей), об/мин
6
Количество позиций поворота стола
120 (через 3°)
Индексируемый поворот стола, угл. с
360000х0,001°
Точность автоматической установки поворота стола
±3
Конус для крепления инструмента в шпинделе
ISO 50
Частота вращения шпинделя, об/мин
21,2-3000
Мощность электродвигателя привода вращения шпинделя, кВт
7,5-22
Величина перемещения стола (поперечное), мм
800
Величина перемещения бабки (вертикальное), мм
500
Величина перемещения стойки (продольное), мм
500
Время смены столов-спутников, с
45
Количество столов-спутников в накопителе
2
Рабочие 1подачи стола, шпиндельной бабки, стойки, мм/мин
1-3600
Скорость быстрых установочных перемещений, мм/мин
12000
Емкость инструментального магазина, шт
30
Время смены инструмента, с
5
наибольший диаметр рядом стоящих инструментов, мм
125(160)
Наибольший диаметр инструмента при свободных соседних гнездах, мм
160
Габариты, мм
4450х4625х3205
Масса станка (без электрооборудования, гидростанции, устройств ЧПУ, смены столов-спутников и принадлежностей), кг
9350
Область применения: мелкосерийное и серийное производство.
Стоимость 4500000 руб.
2.Размерный анализ
1.9. Расчёт припусков
Расчет припусков выполняется расчетно-аналитическим методом. Он позволяет более точно рассчитать значения припусков и используется для изделий массового и серийного производства.
Минимальный припуск рассчитывают по формулам (см. ниже) с использованием расчётной карты для каждой обрабатываемой поверхности. В расчётной карте указывают размер, определяющий положение обрабатываемой поверхности, и технологические переходы в порядке их выполнения при обработке; для каждого перехода записывают значения Rz, h , . Параметры качества поверхности на конечном технологическом переходе принимают по чертежу детали. Для цветных металлов и сплавов после первого технологического перехода слагаемое h из формулы исключают [Error: Reference source not found, стр. 323].
Расчётные формулы для определения припуска берутся из [Error: Reference source not found, стр. 321,]:
Минимальный припуск при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск):
(4.1)
где
–
высота неровностей профиля на предшествующем переходе [Error: Reference source not found, стр. 329, табл. Т6; стр. 332, табл. Т10];
–
глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе [Error: Reference source not found, стр. 329, табл. Т6; стр. 332, табл. Т10];
–
суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности) и отклонения формы поверхности (коробление, смещение) на предшествующем переходе [Error: Reference source not found, стр. 330, табл. Т8,];
–
погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, определяется по данным [Error: Reference source not found, стр. 11, табл. Т14].
2.2 Расчёт технологических размеров и межоперационных припусков
Очередность расчета определяется так, чтобы в каждом новом уравнении было одно неизвестное:
1) K3 = L7 = 80±0,37
L7 min = K3min = 79,63
L7max = К3max = 80,37 L7=80±0,37
2) K4 = LR10 = 25+0,027
LR10min = K4min = 25
LR10max = К4max = 25,027
LR10=25+0,027
3) К2 = -L7 + L6 » L6= K2 + L7
L6min = K2min + L7min = 119 + 79,63 = 198,63
Для повторной (п/чистовой) обработки назначаем допуск на размер L6 по 10 квалитету точности.
L6max = L6min + T L6 = 198,63 + 0,185 = 198,815 L6 = 198,82-0,19
4) K1 = L5 + L6 » L5 = K1 – L6
L5min=K1min – L6max = 239,12 – 198,82 = 40,3
Для повторной (п/чистовой) обработки назначаем допуск на размер L5 по 10 квалитету точности.
L5max = L5min +T L5 = 40,3 + 0,1 = 40,4 L5 = 40,4-0,1
5) Z3 = L4 – L5 » L4 = Z3 + L5
Считаем, что припуск при п/чистовой обработке должен быть не менее 0,5 мм (Z3min=0,5)
L4min = Z3min + L5min = 0,5 + 40,3 = 40,8
Для однократной обработки назначаем допуск на размер L4 по 14 квалитету точности.
L4max = L4min + T L4 = 40,8 + 0,62 = 41,42 L4 = 41,11±0,31
Z3max = Z3min + TL4 + TL5 = 0,5 + 0,62 + 0,1 = 1,22
Отношение максимального и минимального припусков не превышает допустимого (Z3max / Z3min = 2,44)
6) Z4 = – L6 – L4 + L3 » L3 = Z4 + L6 + L4
Считаем, что припуск при п/чистовой обработке должен быть не менее 0,5 мм (Z3min=0,5)
L3min = Z4min + L6min + L4min = 0,5 + 198,63 + 40,8 = 239,93
Для черновой обработки назначаем допуск на размер L3 по 14 квалитету точности.
L3max = L3min + T L3 = 239,93 + 1,15 = 241,08 L3 = 241,1-1,15
Z4max= Z4min + TL6 + TL4 + TL3 = 0,5 + 0,19 + 0,62 + 1,15 = 2,46
Отношение максимального и минимального припусков не превышает допустимого (Z4max / Z4min = 4,92)
7) Z6 = –LR9 + LR10 » LR9 = LR10 – Z6
Считаем, что припуск при чистовой обработке должен быть не менее 0,3 мм (Z3min=0,3)
LR9max = LR10max – Z6min = 25,027 – 0,3 = 24,727
Для п/чистовой обработки назначаем допуск на размер LR9 по 10 квалитету точности.
LR9min = LR9max – T LR9 = 24,727 – 0,084 = 24,643 LR9 = 24,64+0,09
Z6max = Z6min + TLR9 + TLR10 = 0,3 + 0,084 + 0,027 = 0,411
Отношение максимального и минимального припусков не превышает допустимого (Z6max / Z6min = 1,37)
8) Z5 = –LR8 + LR9 » LR8 = LR9 – Z5
Считаем, что припуск при п/чистовой обработке должен быть не менее 0,5 мм (Z3min=0,5)
LR8max = LR9max – Z5min = 24,727 – 0,5 = 24,227
Для черновой обработки назначаем допуск на размер LR8 по 14 квалитету точности.
LR8min = LR8max – T LR8 = 24,227 – 0,52 = 23,707 LR8 = 23,71+0,52
Z5max = Z5min + TLR8 + TLR9 = 0,5 + 0,52 + 0,084 = 1,104
Отношение максимального и минимального припусков не превышает допустимого (Z5max / Z5min = 2,21)
9) Z2 = L2 – L3 » L2 = Z2 + L3
Считаем, что припуск при черновой обработке должен быть не менее 2 мм (Z2min=2,0)
L2min = Z2min + L3min = 2 + 239,93 = 241,93
Для черновой обработки назначаем допуск на размер L2 по 14 квалитету точности.
L2max = L2min + T L2 = 241,93 + 1,15 = 243,08 L2 = 243,1-1,15
Z2max = Z2min + TL2 + TL3 = 2 + 1,15 + 1,15 = 4,3
Отношение максимального и минимального припусков не превышает допустимого (Z5max / Z5min = 2,15)
10) Z1 = –L2 + L1 » L1 = Z1 + L2
Считаем, что припуск при черновой обработке должен быть не менее 2 мм (Z2min=2,0)
L1min = Z1min + L2min = 2 + 241,93 = 243,93
Для размера поковки назначаем допуск на размер L1 по 16 квалитету точности.
L1max = L1min + T L1 = 243,93 + 2,9 = 246,83 L1=246,8-2,9
Z1max = Z1min + TL1 + TL2 = 2 + 2,9 + 1,15 = 6,05
Отношение максимального и минимального припусков не превышает допустимого (Z5max / Z5min = 3,03).
1.9.1. Определение операционных размеров
Данные расчета вносим в таблицу:
Таблица 4.1-Операционные размеры.
Исходное
звено
Tk
Zmax / Zmin
Размерная цепь
Тср
Очер. назн.
допуска
Очер. опред. разм.
Определяемый размер
Li
Ti
Lmin
Lmax
K1
0,46
К1 = L5+L6
0,23
2
4
L5
0,1
40,3
40,4
K2
2,0
K2 = -L7+L6
1,0
4
3
L6
0,19
198,63
198,82
K3
0,74
K3 = L7
0,74
3
1
L7
0,74
79,63
80,37
K4
0,027
K4 = LR10
0,027
1
2
LR10
0,027
25
25,027
Z1
6,05 / 2,0
Z1 = -L2+L1
10
L1
2,9
243,9
246,8
Z2
4,3 / 2,0
Z2 = L2-L3
9
L2
1,15
241,95
243,1
Z3
1,22 / 0,5
Z3 = L4-L5
5
L4
0,62
40,8
41,42
Z4
2,46 / 0,5
Z4 = -L6-L4+L3
6
L3
1,15
239,95
241,1
Z5
1,1 / 0,5
Z5 = -LR8+LR9
8
LR8
0,52
23,71
24,23
Z6
0,41 / 0,3
Z6 = -LR9+LR10
7
LR9
0,09
24,64
24,73
Таким образом, делаем вывод, что выбранные в результате проектирования техпроцесса последовательность обработки, базовые поверхности и допуски на технологические размеры, позволяют обеспечить выполнение конструкторских размеров, а припуски не превышают предельных величин.
1.10. Определение операционных допусков и припусков на обрабатываемые поверхности аналитическим и табличным методами
При расчёте припусков по табличному методу общие номинальные припуски, допуски и предельные отклонения размеров заготовок назначаются по таблицам ГОСТов для отливок, поковок и проката.
Расчёт общих припусков на поверхности штампованной или кованой заготовки производится по методике описанной в разделе “Выбор исходной заготовки”. Далее для каждой обрабатываемой поверхности, в соответствии с установленными ранее, числом и последовательностью выполнения технологических переходов, устанавливаются припуски на сторону и допуски на технологические размеры. При этом припуски назначаются, начиная с последнего перехода, используя таблицы экономической точности обработки. Припуск же на первый (черновой) переход определяется, как разность между общим припуском на обрабатываемую поверхность заготовки и суммой припусков на последующих переходах по формуле:
(4.2)
где Z0 – общий номинальный припуск;
n - число переходов;
i - номер перехода.
Номинальный размер заготовки (А0 ) при одностороннем расположении припуска равен:
a) для наружных поверхностей
L0 = Lд + Z0 (4.3)
б) для внутренних поверхностей
L0 = Lд - Z0
a) для наружных поверхностей при одностороннем припуске
Li = Li+1 + Zi+1 (4.3)
б) для внутренних поверхностей при одностороннем припуске
Li = Li+1 – Zi+1
в) для валов
Di = Di+1 + 2Zi+1 (4.4)
г) для отверстий
Di = Di+1 - 2Zi+1
Следовательно, отличие методики табличного способа назначения припусков на поверхности штампованной заготовки состоит в том, что общий номинальный припуск Z0 на рассматриваемую поверхность принимается по таблице ГОСТа в соответствии со значением исходного индекса заготовки. Припуски на последующие переходы, кроме первого, назначаются по таблицам экономической точности обработки в соответствии с планом обработки данной поверхности. Припуск же на первый черновой переход вычисляется по формуле .
Допуски и предельные отклонения на операционные размеры чаще всего назначаются по основным отклонениям H и h.
Раздел 2. . Определение режимов резания
2.1. Расчётно-аналитический метод
Данный метод основан на расчёте режимов резания по эмпирическим формулам, которые учитывают большое количество факторов, влияющих на процесс резания.
Аналитический расчёт режимов резания выполняется только для нескольких операций с целью показать сущность методики расчёта. Данные для других операций берутся из справочников. В качестве примера рассматриваются вертикально-фрезерная, координатно-расточная и вертикально-сверлильная операции.
Режимы резания
Режимы резания назначают в зависимости от метода обработки, типа и размера инструмента, материала его режущей части, материала заготовки и типа оборудования.
Далее приведен расчет режимов резания для каждой отдельной операции:
Режимы резания назначаем в зависимости от метода обработки, типа и размера инструмента.
Для расчета режимов резания необходимо знать частоты вращения шпинделя станка.
Из стандартного ряда значений из паспорта станка, выбираем φ=1,26. Тогда найдем промежуточные значения чисел оборотов
n1= nmin= 12,5 об/мин; n12= n11×φ= 126,07×1,26= 158,9 об/мин;(18)
n2= n1×φ= 12,5×1,26= 15,75 об/мин; n13= n12×φ= 158,9×1,26= 200,15 об/мин;(19)
n3= n2×φ= 15,75×1,26= 19,85 об/мин; n14= n13×φ= 200,15×1,26= 252,18 об/мин;(20)
n4= n3×φ= 19,85×1,26= 25 об/мин; n15= n14×φ= 252,18×1,26= 317,76 об/мин;(21)
n5= n4×φ= 25×1,26= 31,5 об/мин; n16= n15×φ= 317,76×1,26= 400,38 об/мин;(22)
n6= n5×φ= 31,5×1,26= 39,7 об/мин; n17= n16×φ= 400,38×1,26= 504,47 об/мин;(23)
n7= n6×φ= 39,7×1,26= 50,02 об/мин; n18= n17×φ= 503,47×1,26= 635,34 об/мин;(24)
n8= n7×φ= 50,02×1,26= 63,02 об/мин; n19= n18×φ= 635,34×1,26= 800,9 об/мин;(25)
n9= n8×φ= 63,02×1,26= 79,4 об/мин; n20= n19×φ= 800,9×1,26= 1009,14 об/мин;(26)
n10= n9×φ= 79,4×1,26= 100,6 об/мин; n21= n20×φ= 1009,14×1,26= 1271,5 об/мин;(27)
n11= n10×φ= 100,6×1,26= 126,07 об/мин; n22= n21×φ= 1271,5×1,26= 2000 об/мин;(28)
Рассмотрим последовательность изготовления детали по операциям:
Операция 005.
Подрезка торца 1
S=0,8мм/об; t=3мм. (29)
(30)
где Cv=350; y=0,2; x=0,15; m=0,20, T=50мин.(31)
(32)
Частота вращения шпинделя:
;(33) принимаем n=252,18об/мин
Уточненное значение V:
(34)
Технологическая норма времени:
(35)
Черновая обработка. Точить последовательно поверхности 2,4,5 на проход.
S=0,7мм/об; t=4мм. (36)
(37)
где Cv=290; y=0,35; x=0,15; m=0,20, T=50мин.
(38)
Частота вращения шпинделя:
; принимаем n=800,9об/мин (39)
Уточненное значение V:
……………………..(40)
Технологическая норма времени:
……………………………………….(41)
Точить канавку 3.
S=0,08мм/об (при ширине резца b=2мм); t=3мм.
……………….(42)
где Cv=350; y=0,2; x=0,15; m=0,20, T=50мин.
…………………………. (43)
Частота вращения шпинделя:
…………………….…………………..(44); принимаем n=252,18об/мин
Уточненное значение V:
……………………….(45)
Технологическая норма времени:
……………...……………………….(46)
Растачивать отверстие ф8Н7.
s = 0,658 мм/об; t=4мм.
………………(47)
где Cv=317; y=0,2; x=0,15; m=0,20, T=90 мин.
Kv = 0,94*0,8*0,83*1*0,7*1 = 0,43 (48)
Частота вращения шпинделя:
……………………………………….(49)