Технологический маршрут обработки поверхности Ø40m6 состоит из обтачивания предварительного и окончательного и шлифования предварительного и окончательного.
Суммарное отклонение
, мм, (3.3)
где ρсм=1,0 мм.; ρкор=Δкl=1∙138≈0,14
мм.
мм
Допуск для поверхностей, используемых в качестве базовых на фрезерно-центровальной операции, определяем по ГОСТ 7505-74 для штамповок. δ3=3,0 мм.
мм (3.4)
мм (3.5)
Остаточное пространственное отклонение:
после предварительного обтачивания ρ1=0,06·1820=109 мкм;
после окончательного обтачивания ρ2=0,04·1820=73 мкм;
после предварительного шлифования ρ3=0,02·1820=36 мкм.
Расчет минимальных значений
припусков производим, пользуясь основной формулой
, мкм, (3.8)
Минимальный припуск:
под предварительное обтачивание
мкм
под окончательное обтачивание
мкм
под предварительное шлифование
мкм
под окончательное шлифование
мкм =40,14 мм; dp2=40,41 мм;
dp1=40,83 мм; dp3=45,27 мм.
Определяем наименьший предельный размер для каждого технологического перехода, округляя расчетные размеры увеличением их значений.
=40,03 мм; dmax3=40,17 мм; dmax2=40,53
мм; dmax1=41,3 мм; dmax3=48,3мм
Номинальный припуск в данном случае
определяем с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:
, мкм, (3.9)
Нижнее отклонение размера заготовки
находим по ГОСТ 7505-74, Нз=700 мкм:
мкм
мм
Припуски и допуски на обрабатываемые
поверхности ведущей шестерни по ГОСТ 7505-74 [15](размеры в мм) занесены в
таблицу 3.2
Таблица 3.2 - Припуски и допуски на обрабатываемую поверхность
|
Поверхность |
Размер |
Припуск |
Допуск |
|
|
|
|
табличный |
расчетный |
|
5,13 Ø40
2·3,2+1,3
|
-0,7 |
|
|
|
3.1.8 Выбор оборудования
Исходные данные для выбора металлорежущих станков:
Вид обработки
Форма и расположение обрабатываемой поверхности
Размеры детали
Размеры обрабатываемой поверхности
Точность обработки
Тип производства
С учетом исходных данных [17], выбранное
оборудование приведено в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Технологическое оборудование
|
№ |
Операция |
Модель станка |
Характеристика |
|
1 |
Токарная |
Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3С5 |
Наибольший диаметр обработки детали 400 мм; наибольшая длина обрабатываемой детали 100 мм; частота вращения шпинделя, 12-1600 мин-1. |
|
2 |
Фрезерная |
Шпоночно-фрезерный станок 6Д91 |
Ширина фрезеруемого паза 3…20мм; диаметр обрабатываемого вала 8…80мм; размер рабочей поверхности стола 200х800мм; частота вращения шпинделя 500…4000об/мин; мощность электродвигателя 2,2кВт |
|
3 |
Круглошлифовальная, |
Круглошлифовальный станок 3Е12 Оснастка: поводковый патрон; вращающийся центр |
Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки: диаметр - 200 мм; длина - 500 мм; наибольшие размеры шлифовального круга - 350х40х127;частота вращения шпинделя шлифовальной бабки, 1900-2720 мин-1; частота вращения внутришлифовального шпинделя, 16750 мин-1. |
|
4 |
Резьбошлифовальная |
Резьбошлифовальный станок 5897Б |
|
.1.9 Выбор станочных и инструментальных приспособлений
Исходные данные:
Вид обработки
Схема базирования
Габаритные размеры головки
Точность обработки
Тип производства
Тип силового привода
Модель станка
Выбранные приспособления приведены в таблице
3.4.
Таблица 3.4 - Станочные и инструментальные приспособления
|
№ |
Наименование операции |
Наименование приспособления |
|
1 |
Токарная ЧПУ |
Универсальный трехкулачковый самоцентрирующий патрон. |
|
2 |
Токарно-винторезная ЧПУ |
Вращающийся центр. |
|
3 |
Шпоночно-фрезерная |
- |
|
4 |
Слесарная |
Тиски с призматическими губками. |
|
5 |
Кругло-шлифовальная |
Вращающийся центр. |
|
6 |
Резьбо-шлифовальная |
Вращающийся центр. |
.1.10 Выбор режущего инструмента
Для токарной обработки наружного диаметра, обработки торцов выбираются резцы проходные упорные с пластинками из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 18879-73. Размеры державки 25×16, длина пластины l = 12 мм, b=10мм, s=5мм.
Для нарезания резьбы с шагом 1,25мм - резец резьбовой с пластинкой из сплава Т5К10 и Т15К6 тип I по ГОСТ 18885-73. Пластинка типа 11 (ГОСТ 25398-82).
Для нарезания канавки 4мм - резец канавочный (отрезной) Т5К10 по ГОСТ 18884-73.[13]
Для нарезания канавки 3мм - резец канавочный (отрезной) Т5К10 по ГОСТ 18884-73.
Для нарезания червяка - резец резьбовой с пластинкой из сплава Т5К10 и Т15К6 тип II по ГОСТ 18885-73. Пластинка типа 11 (ГОСТ 25398-82).
Для шпоночно-фрезерной операции выбирается фреза из быстрорежущей стали концевая цельная по ГОСТ 17025-71*.
Для наружного шлифования выбирается круг шлифовальный прямого профиля ПП 32×5×10; 24А 10-П С2 7 К5 35м/с А1кл. по ГОСТ 2424-83 (из белого электрокорунда марки 24А, зернистость 10-П, степень твердости С2, структура №7, на керамической связке К5, с рабочей скоростью 35м/с, класс точности А, 1-й класс неуравновешенности).
Для шлифования резьбы выбирается круг
шлифовальный конического профиля 3П 63×10×10 24А
8-П С2 10 К5 35м/с А 1кл. по ГОСТ 2424-83 (из белого электрокорунда марки 24А,
зернистость 8-П, степень твердости С2, структура №10, на керамической связке
К5, с рабочей скоростью 35м/с, класс точности А, 1-й класс неуравновешенности),
с углом α=20º.Данные
о режущих инструментах показаны в таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Режущие инструменты
|
Операция |
Инструмент |
Материал реж. части |
Элементы конструкции |
|
Токарная - проточить наружный диаметр, проточить канавки, снять фаски |
Упорно - проходной черновой Упорно - проходной чистовой Канавочный резец |
Т5К10 - черновая Т15К6 - чистовая |
Напайной |
|
Токарная - нарезать червяк, нарезать резьбу с шагом 1,25 |
Резец резьбовой Резец резьбовой |
Т5К10 - черновая Т15К6 - чистовая |
Напайной |
|
Фрезерная - фрезеровать шпоночный паз |
Фреза концевая |
Р6М5 |
Цельная |
|
Шлифовальная - шлифовать посадочные места под подшипники и наружный диаметр резьбы червяка |
Круг шлифовальный |
ПП 32×5×10 24А 10-П С2 7 К5 35м/с А1кл. |
Прямой профиль |
|
Шлифовальная - шлифовать червяк |
Круг шлифовальный |
3П 63×10×10 24А 8-П С2 10 К5 35м/с А 1кл. |
Конический профиль |
.1.11 Выбор средств измерения и контроля
Средства измерения и контроля выбраны для контрольной операции, предусмотренной в конце технологического процесса.
Исходные данные:
Тип контролируемой поверхности и контролируемого параметра
Габаритные размеры и масса детали
Размер и форма контролируемой поверхности
Точность контролируемого параметра
Тип производства
При выборе средства измерения следует учитывать:
где δ - допуск.
Для контроля наружного диаметра детали выбираем микрометр гладкий МК-175 с пределами измерений 0÷25мм и ценой деления 0,01мм, микрометр гладкий МК-175 с пределами измерений 25÷50мм и ценой деления 0,01мм.
Для контроля конической ступени - угломер.
Для контроля ширины шпоночного паза используем плоскопараллельные концевые меры длины (плитки) по ГОСТ 9038-59.
Для контроля резьбы М12 с шагом 1,25 - кольцо-калибр (ПР, НЕ).
Для контроля резьбы червяка - инструментальный микроскоп УИМ-21.
Для контроля радиального биения червяка - биениемер 218 (макро-профилограф). Все используемы средства контроля показаны в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Средства измерения и контроля
|
№ |
Контролируемый размер или параметр |
Наименование средства измерения |
Метрологические характеристики |
|||
|
|
|
|
Предельная погрешность измерения |
Пределы измерения |
Цена деления |
|
|
1 |
Диаметры от 0мм до 25мм |
микрометр МК-175 |
- |
0÷25мм |
0,01мм |
|
|
2 |
Диаметры от 25мм до 50мм |
микрометр МК-175 |
- |
25÷50мм |
0,01мм |
|
|
3 |
Конусность Δ1:20 |
угломер |
|
|
|
|
|
4 |
Шпоночный паз |
плоскопараллельные концевые меры длины ГОСТ 9038-59 |
0,01мм |
0÷150мм |
- |
|
|
5 |
Резьба М12 с шагом 1,25 |
кольцо-калибр (ПР, НЕ) |
0,15мм |
- |
- |
|
|
6 |
Резьба червяка |
Инструментальный микроскоп УИМ-21 |
0,01мм |
0÷180мм |
- |
|
|
7 |
Радиальное биение червяка |
Биениемер 218 (макропрофилограф) |
0,001мм |
- |
- |
|
.1.12 Выбор режимов резания для токарной обработки
Общий порядок назначения режимов резания для универсальных станков:
Глубина резания
Подача
Скорость резания
Для станков с ЧПУ порядок назначения:
Скорость резания
Частота вращения шпинделя
Подача на оборот
Минутная подача (скорость подачи)
Глубина резания и количество проходов с учетом величины припуска.
Глубина резания назначалась с учетом характера резания (чернового или чистового, наружного или внутреннего, проходными или размерными инструментами).
Подача выбрана с учетом шероховатости поверхности (при чистовой и получистовой обработке) либо с учетом силы резания во избежание перегрузки привода или инструмента (при черновой обработке).[12]
Скорость резания выбрана с учетом стабильной работы инструмента и с учетом теплостойкости материала режущей части. Предельная теплостойкость инструмента из быстрорежущей стали 600° С обеспечивается использованием скорости резания 15-20 м/мин, для твердосплавных инструментов с учетом стабильной работы и теплостойкости 800° С могут быть назначены скорости резания 50-100 м/мин.
В особых условиях находятся резьбонарезные инструменты - скорость резания ограничивается функциональной связью с движением подачи и принимается 5 - 10 м/мин.[2]
Режимы резания отражены в таблицах 3.7-3.10.
Таблица 3.1.7 - Режимы резания для токарной операции
|
Операция |
Глубина резания t, мм |
Подача S, мм/об |
Скорость резания V, мм/мин |
Частота вращения заготовки n,об/мин |
|
Проточить наружный диаметр Ø50 черновая черновая |
2 1,5 |
0,1 0,1 |
114.47 157 |
650 950 |
|
Проточить наружный диаметр Ø40 черновая чистовая |
2 0,5 |
0,1 0,03 |
95,7 168,8 |
790 1100 |
|
Проточить наружный диаметр Ø30 черновая |
2 |
0,1 |
94,2 |
1060 |
|
Проточить коническую поверхность ∆1:20 черновая чистовая |
2 0,5 |
0,1 0,03 |
97,9 148,7 |
900 980 |
|
Проточить наружный диаметр Ø12 черновая |
2 |
0,1 |
95,4 |
1300 |
|
Проточить канавку 4мм до Ø38 |
- |
- |
113,5 |
700 |
|
Проточить канавку 3мм до Ø10,2 |
- |
- |
79,9 |
750 |
|
Проточить коническую поверхность ∆1:20 |
- |
0,03 |
145,6 |
980 |
|
Точить резьбу с шагом 1,25мм |
- |
- |
25 |
250 |
|
Точить ступень Ø26мм черновая чистовая |
2 0,5 |
0,1 0,1 |
95,8 143,6 |
1430 1500 |