2.1.4 Визначення коефіцієнта використання матеріалу.

Коефіцієнт використання матеріалу визначається відношенням маси деталі до маси заготовки.

(7)

де Gg – маса деталі 1,9 кг.

Gз - маса заготовки 1,9 кг.

Для визначення маси заготовки, заготовку розглядаємо як складену з чотирьох циліндрів.

Знаходимо масу першого циліндру заготовки:

(8)

(9)

(10)

(11)

Коефіцієнт використання матеріалу

Відносно високе значення коефіцієнту використання матеріалу – свідоцтво правильного вибору виду заготовки з точки зору корисного використання матеріалу.

2.2 Розробка плану технологічного процесу та маршрутної технології

Перед розробкою повного технологічного процесу необхідно скласти схему послідовності обробки корпусу – маршрутний технологічний процес.

Загальні положення технології машинобудування для деталей поверхонь високої точності і високого класу шорсткості встановлюють ряд етапів обробки:чорнову , чистову та викінчення.

Так при чорнової обробці знімається максимальна кількість металу,залишається тільки припуски на чистову обробку.

При чистовій обробці робочим поверхням надається 11квалітет та шорсткість Rz 20,повністю знімається припуск з усіх поверхонь,що не підлягають викінченню і закінчення їх обробка.

Етап закінчується обробкою двох уступів паза ,шпонки Ø14H7.

Для Ø60H7 та сьомого квалітету шорсткість Ra-1,25 передбачається шліфування.

На основі проведеного аналізу приймають такі,зведені до таблиці 4,види обробки.

Таблиця 4-Послідовність обробки поверхонь.

Найменування та розміри поверхні	Параметри шорсткості	Квалітет	Вид обробки
1. Поверхні Ø60h7	Ra 1.25	7(h7)	Чорнове і чистове точіння і попереднє шліфування.
2. Отвір Ø14H	Rz 40	7(H7)	Свердлування , чорнове та чистове розсортування.
4. Шпонковий паз	Ra 2.5	Js9(Js9)	Протягування
5.Поверхні Ø100h14 20h14	Rz 80	14(h14)	Чорнове точіння
6. Отвір Ø45H9	Ra 2.5	9(H9)	Чорнове і чистове розточування.
7. 2 Уступа 30 Ø45Н9	Ra2.5	9(H9)	Фрезеруємо

Таблиця5-Маршрутний технологічний процес.

Номер та код	Найменування і стислий зміст операцій	Технологічна база	Модель та код верстата
000 2146	Заготовча	−	−
005 4253	Токарна зЧПУ точимо поверхню Ø100 торець,і отвір Ø45 начерно.	Ø65 і торець	16К20Ф3 3811631181
010 4233	Токарна з ЧПУ точимо поверхню 60 начерно і начисто і торці розточити.	Ø100 і торець	16К20Ф3 38118381
015 4233	Горизонтально протяжна . Протягують шпоночний паз.	Торець	7523 3817151405
020 4228	Фрезерна з ЧПК Фрезерують 2 уступа 30.	Ø45Н9 шпонковий паз і торець	6Д82Ф2 3816311502
025 4268	Свердлильна з ЧПК обробки отвору Ø14Н7 .	Ø45Н9 торець и шпонковий паз	2С132ПМФ2
030 5131	Шліфувальна з ЧПК Шліфують Ø60	Ø45,шпонковий паз і торець	3М153ВФ20
035 4236	Контрольна		Контрольний стіл

2.3Визначення операційних припусків і розмірів.

2.3.1 Визначення операційних припусків та розмірів табличним методом

Операційні припуски визначаємо табличним методом за довідником технолога приладобудування.

Визначення припусків на механічну обробку внутрішньої поверхні ø60h7 ведеться за таблицями з допусками у зворотній послідовності механічної обробки поверхні. Визначаємо проміжні операційні розміри з граничними відхиленнями та результати заносимо до таблиці 6.

Таблиця 6 – Загальні припуски на механічну обробку ø60 h7.

Методи обробки поверхні	Ряд точності, квалітет	Параметри шорсткості	Припуски	Операційні розміри з граничними відхиленнями.
Чистове шліфування	7(h7)	Ra1.25	0.1
Попереднє шліфування	8(h8)	Ra2.5	0.3
Чистове шліфування	11(h11)	Rz20	1.4
Чорнове	12(h12)	Rz80	3.2
Заготовка	4T	Rz160	5

2.4 визначення операційних припусків та розмірів аналітичним методом

Розрахунок операційних припусків на обробку поверхні ø45Н9 проводимо аналітичним методом і встановлюємо операційні розміри з граничними відхиленнями.

Величина розрахункового припуску для першої операції або переходу для отвору визначається за формулою:

2Zᵢᵨ=2(Rzᵢ-₁+hᵢ˗₁+√(Δ⅀ᵢ˗₁²+ɛ²yᵢ)+ЕSᵢ˗₁ (12)

Для подальших операцій або переходів визначається за формулою:

2Zᵢᵨ=2(Rzᵢ-₁+hᵢ˗₁+√(Δ⅀ᵢ˗₁²+ɛ²yᵢ)+JTᵢ˗₁ (13)

де: 2Zᵢᵨ- загальний розрахунковий припуск для даної операції, мкм;

Rzᵢ-₁- висота мікронерівностей , що залишилися після попередніх операцій або переходу , мкм;

hᵢ˗₁- глибина дефектного шару, що залишився після попередніх операцій або переходів , мкм;

Δ⅀ᵢ˗₁- загальне значення просторових відхилень, які залишилися після попередніх операцій або переходів, мкм;

ɛyᵢ- похибка установлення заготовки в пристрої на даній операції, мкм;

ЕSᵢ˗₁- верхнє граничне відхилення розміру отвору після попередніх операцій або переходу, мкм;

JTᵢ˗₁- допуск розміру після попередніх операцій або переходів, мкм:

Складаємо таблицю вихідних даних 7.

Таблиця 7 – Вихідні дані

Методи обробки поверхонь	Ряд точ-нос-ті ква-літет	Пара-метр горст-кості	Грани-чні відхи-лення, мкм	Допуск роз-міру, мкм	Розрахункові величини
					Висота мікроне-рівностей Rz, мкм	Глибина Дефект-ного шару, Т	Суми прос-торо-вих відхи-лень, мкм	Похиб-ка уста-новле-ння Еу, мкм
Заготовка поковка	Т3	Rz 160	+1400 -800	IT₀= 2200	Rz₀= 200	h₀=250	Δ⅀₀= 666
Чорнове розточу-вання	12 (Н12)	Rz80	+250 0	IT₁= 250	Rz₁= 50	h₁=50	Δ⅀₁= 40	ɛy₁=0
Чистове точіння	9 (Н9)	Rz 2,5	+160 0	IT₂= 160	Rz₂=25	h₂=25	Δ⅀₂= 0	ɛy₂=0

Значення висоті мікронерівностей Rz та глибини дефектного шару h взяті з таблиць довідника технолога-машинобудівника.

Отримані значення висоти мікронерівностей, глибини дефектного шару, просторових відхилень і похибки установлення заносимо до таблиці вихідних даних 7.

Розрахунок проміжних припусків зводимо до таблиці 8.

Таблиця 8- Розрахунок проміжних припусків

Розрахункові величини в мкм	Набуті значення припуску, мм
Розрахунковий припуск на чорнове розточування 2Z₁ᵨ=2(Rz₀+h₀+Δ⅀₀)+ɛ₀ᵢ²)+еі₀= 2∙(200+250+666)+800²)+800=3030	2Z₁ᵨ=3,03
Розрахунковий припуск на чистове точіння 2Z₂ᵨ=2(Rz₁+h₁+Δ⅀₁)+IT₁= 2∙(50+50+40)+250=530	2Z₂ᵨ=0,53

Розрахунок проміжних розмірів ведеться в порядку,зворотньому ходу

технологічного процесу, тобто від розміру готової деталі.

За вихідний розрахунковий розмір береться найменший (для внутрішніх поверхонь).

Для зручності визначення проміжних розмірів результати розрахунків зведені в таблицю 9.

Таблиця9- Визначення проміжних розмірів.

Найменування припуску та розміру		Умовні позначки	Розрахункові значення, мм	Набуті значення, мм
Розмір поверхні за кресленням		d 4	-	Ø45H
Вихідні розрахункові розміри		d вих	Ø 45,160
Припуск на чистове розточування		2 p	0,53
Розмір після чорнового розточування		d₁	Ø 44,63	Ø44,63Н
Припуск чорнового розточування		2Z₁p	3,03
	Розмір заготовки		Ø41,6

Використання аналітичного розрахунку припусків і розмірів скорочує в середньому відхід метала у стружку та сприяє підвищенню технологічної культури виробництва.

2.5 Розробка заданої операції технологічного процесу.

За завданням необхідно розробити одну операцію-обробку отвору Ø14H7.

2.5.1Розробка заданої операції технологічного процесу

За завданням необхідно розробити одну операцію-обробку отвору Ø12H7.

2.5.2 Ескіз операції наведено у технологічному процесі механічної обробки деталі – карта ескізів 20.14200003.

2.6 Структура операції

Операція 025 свердлильна з ЧПК складається з однієї установочної та трьох інструментальних переходів :

1. Встановити, закріпити заготовку, зняти.

2. Свердлити отвір 1.

3. Розгорнути отвір 1 начерно.

2.7 Вибір верстату

Операція виконується на вертикально-свердлильному верстаті з ЧПК моделі 2С132ПМФ2.

2.8 Вибір пристосування

У якості пристосування приймають пристрій спеціальний з гідроприводом.

2.9 Вибір різального інструмента та приладів виміру та контролю

Для свердління отвору приймаємо свердло спіральне Ø 10,8, що виготовлено з швидкорізальної сталі Р6М5.

Для розгортання чорнового приймаємо розгортку Ø 11,8, що виготовлена зі швидкорізальної сталі Р6М5.

2.10 Визначення режимів різання

Режими різання визначаємо за загальними машинобудівним

нормативами режимів різання та часу.

Для переходу - свердління отвору.

Глибина різання при розгортанні чорновим =0,23;

Перед чорновим розгортанням був перехід свердлення.Для цього випадку поправочний коефіцієнт =2,4;

Завершальну глибину різання для переходів розгортання чорнового;

t=0,23⋅2,4=0,55мм. (14)

Визначаємо глибину різання для перехода розгортання полу чистового ; =1,0.

t=0,10⋅1,0=0,10мм. (15)

З урахуванням раніше визначених глибин різання діаметри отвору визначаються для:

Розгортання получистове D=14мм;

Розгортання члонове D=14-2⋅0.1=13,80мм;

свердлення D=1380-2⋅0,55=12,70мм.

З урахуванням округлення приймають наступні разміри інструментів:

свердлення – D=12,7мм;

розгортання чорнове D=13,8мм;

розгортання полу чистове D=14мм;

Форма заточки інструмента −нормальна.

Вибір подачі, швидкості, потужності і осьової сили різання здійснюють по картах 46 ... 51 для найближчого більшого табличного значення діаметра інструмента.

У даному випадку значення цих величин вибираються для операцій:

По карті 46,лист 2 визначаємо =0,29 мм/об; =21м/хв, =1,10 кВт; =4866,0 Н;

Розгортання чорнового діаметру D=13,80мм;

Приймаємо найближче табличне значення =14мм;

По карті 46,лист 1 визначаємо =1,0мм/об ; =9,3м/хв, =1,0 кВт; =114,0 Н;

Розгортання полу чистове D= =14ммв карті 49, лист 1,визначають:

=0,82мм/об; =13,0 м/хв;

=0,46кВт; =28,4Н.

Значення вибраних величин режимів різання зведені в таблицю 10.

Таблиця10- Значення режимів різання.

Здійснений перехід	Режим різання
	,мм/об	,м/хв	,кВт	,Н
Свердління	0,20	21,6	1,10	3755,0
Розгортання чорнове	0,88	9,7	0,87	95,0
Розгортання получистове	0,70	12,8	0,50	34,0