РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА.

Дисциплина: Технология изготовления деталей приборов

Тема: Обработка деталей резанием.

Дано: Рабочий чертеж детали.

Определить:

1. Виды обработки резанием, которые необходимо применить для получения поверхностей детали с указанной на чертеже шероховатостью и размерами (с требуемой точностью).

2. Технологичность конструкции детали.

3. Способ получения заготовки и её размеры.

4. Маршрутный техпроцесс обработки детали и необходимое оборудование (с изображением операционного эскиза одного из переходов снятия припуска)

Содержание работы.

1. Получить эскиз чертежа детали.

2. Определить материал, форму поверхностей детали, наличие размеров, их точность, шероховатость поверхностей, дополнительные требования к детали

3. Выполнить чертеж детали (формат А4)

4. Перечислить виды обработки резанием, необходимые для изготовления детали, дать характеристику точности размеров и шероховатости поверхностей (см. Приложение 1)

5. Провести анализ технологичности конструкции детали по приведенной ниже методике.

6. Выбрать способ получения заготовки и рассчитать её размеры по приведенной ниже методике.

7. Изобразить эскиз заготовки и операционный эскиз перехода обработки заготовки с указанием перечня режимов обработки (формат А4). Правила выполнения эскиза перехода - в методических указаниях.

Методические указания.

Расчетно-графическая работа состоит из ряда инженерных технологических задач, для решения которых студент должен уметь пользоваться знаниями, полученными на теоретической части курса (лекции, лабораторные занятия), а также уметь работать со справочниками, стандартами, методическими указаниями, учебниками и другой технической литературой.

1.Анализ технологичности конструкции детали.

1. Анализ обрабатываемости материала.

Каждый материал, подлежащий механической обработке, обладает рядом физико-механических характеристик, которые определяют его эксплуатационные свойства и технологические особенности. Это параметры твердости (НВ, HRC, HV), предел прочности на растяжение σ _в. С этими свойствами тесно связан технологический показатель обрабатываемости материала резанием.

К_обр= V₆₀ / V_{эт.60 ,} где

V₆₀ - скорость резания при 60-ти минутной стойкости инструмента при обработке рассматриваемого материала.

V_эт.60 - скорость резания при 60-ти минутной стойкости инструмента при обработке эталонного материала.

Примечание: Стойкость – время работы инструмента до наступления допустимого износа (между двумя перезаточками).

За эталонную принимается сталь 45 (σ _в=650 Мпа и 179 НВ, К_обр=1)

Эталонная скорость при получистовом точении этой стали:

135 м/мин твердосплавными резцами при 60-ти минутной стойкости;

75 м/мин резцами из быстрорежущей стали при 60-ти мин. стойкости.

Скорость резания при обработке другого материала (при 60-ти минутной стойкости инструмента):

V₆₀ = V_эт.60 * К_обр

Значения К_обр некоторых материалов приведены в табл.1. По этим значениям можно сделать вывод о степени обрабатываемости материала –труднообрабатываемый (К_обр меньше единицы) или легкообрабатываемый (К_обр больше единицы) и определить ориентировочную скорость резания.

Таблица 1

У7 горячекатаный 285 630 1,2 1,2

У8, У8А « 302 750 1,1 1,2

ХВТ « 5140 700 0,5 0,8

Х12М « 5780 725 0,3 0,8

1.2. Анализ технологичности конструктивных элементов детали.

Определение технологичности в этом случае проводится путем сравнения элементов конструкции обрабатываемой детали с рекомендуемыми элементами, учитывая применяемые методы обработки (метод обработки детали определяется исходя из конструктивно-технологических особенностей детали и технологических возможностей метода).

Токарная обработка.

1. Большинство обрабатываемых поверхностей – тела вращения.

2. Уравновешенность массы детали относительно оси вращения.

3. Допустимая жесткость (длина, деленная на диаметр) не более 12.

4. Унификация элементов конструкции – фасок, канавок, отверстий, резьб, радиусов скруглений и т.п.

5. Отсутствие больших (более чем в два раза) перепадов диаметров.

6. Отсутствие сложных фасонных поверхностей.

7. Безударная обработка (снимаемый слой равномерен по толщине).

Сверление.

1. Нет глубоких отверстий ( длина больше диаметра в 4 и более раз).

2. Перпендикулярность оси отверстия к поверхности сверления.

3. Размеры отверстия соответствуют размеру стандартных сверл.

4. Форма глухих отверстий должна соответствовать форме инструмента (конус после сверления).

5. Оси нескольких отверстий должны быть перпендикулярны к плоскости общего торца.

Фрезерование.

1. Унификация размеров пазов и радиусов скругления размерам стандартных фрез.

2. Унификация радиусов сопряжений поверхностей, причем соотношение радиусов сопряжений и высоты деталей должно быть минимальным.

3. Ширина фрезеруемых плоских участков должна быть постоянна (для постоянства сил резания).

4. Свободный доступ к обрабатываемой поверхности.

5. Отсутствие внутренних полостей.

6. Простая форма фасонных поверхностей.

7. Отсутствие полузакрытых пазов (пазы – сквозные).

Шлифование.

1. Наличие проточек и канавок для выхода инструмента.

2. Расположение шлифуемых поверхностей в одной плоскости, параллельной базовой.

3. Непрерывность шлифуемых поверхностей (постоянная длина образующей).

1.3.Определение количественных показателей технологичности.

Для объективной оценки технологичности необходимо определить несколько количественных показателей технологичности, в том числе:

-коэффициент точности обработки (К_т)

-коэффициент шероховатости (К_ш)

-коэффициент использования материала (К_и.м.)

К_т = 1 - (N _7-8 / N ),

Где

N _7-8 - количество размеров детали, выполненных по IT7 – IT8 (седьмой – восьмой квалитеты) и точнее

N - общее количество размеров детали.

К_ш = 1 – (П_7-6 / П),

Где

П_7-6 – количество поверхностей детали, выполненных по 7 – 6 классу шероховатости и чище

П – общее количество поверхностей детали.

В учебных целях нормативная величина указанных коэффициентов устанавливается равной 0,5, т.е. если Кт > 0,5; Кш > 0.5 деталь считается технологичной.

Внимание! Окончательный вывод о технологичности конструкции детали можно сделать только после расчетов, связанных с выбором заготовки.

2. Выбор метода получения заготовки; определение её размеров.

Основными методами получения заготовок для деталей, предлагаемых в качестве задания, являются:

- литье металлов (детали сложной формы, чаще корпусные);

• горячий прокат (плиты и прутки различного поперечного сечения и размера).

Выбор способа получения заготовки определяется следующими факторами:

• конструкция

• размеры

• технологические свойства материала

• точность, шероховатость и др. показатели качества

В конечном итоге выбранный способ получения заготовки с учетом последующей механической обработки должен обеспечивать наименьшую технологическую себестоимость изготовления детали.

Внимание! Для проведения расчетов размеров заготовки необходимо предложить маршрут обработки детали и рассчитать величину припуска.

2.1. Разработка технологического процесса изготовления детали.

Исходные данные для проектирования технологического процесса:

1. Рабочий чертеж детали

2. Программа выпуска

3. Метод получения заготовки

4. Сведения об оборудовании

5. Сведения о технологической оснастке

Рабочий чертеж детали должен иметь:

• Необходимое число проекций и разрезов и сечений.

• Необходимые размеры и допуски на размеры в виде численных отклонений или цифробуквенного обозначения; отсутствие допусков означает, что размер выполняется по 12-14 квалитету

35_-0,025 ; 58^+0,076 ; ǿ8 Н7 ; ǿ125)

• Шероховатость поверхностей ( ; )

• Допуски на погрешность формы и расположения поверхностей

• Марка материала

• Дополнительные требования (термообработка, покрытие и т.п.)

Пример выполнения чертежа

Программа выпуска влияет на выбор методов обработки, оборудования различной производительности, использования приспособлений одно и многопозиционных.

Метод получения заготовки. Его знание необходимо при составлении плана механической обработки, расчета припусков, подлежащих снятию в процессе обработки

Сведения об оборудовании. При проектировании технологического процесса учитывают возможности действующего на предприятии оборудования.

Примечание. При выполнении РГР можно опираться на производственную базу ОАО «Завод Металлист». Сведения о некоторых станках, имеющихся на этом предприятии, в Приложении 3.

Сведения о технологической оснастке. В процессе обработки заготовка должна быть закреплена в приспособлениях (стандартных и специально разработанных), на разных этапах технологического процесса необходимо производить замеры точности и качества поверхности, поэтому необходим набор контрольно-измерительного инструмента требуемой точности.

Основные этапы технологического процесса обработки деталей резанием.

1. Обработка технологических баз.

2. Обработка основных и вспомогательных поверхностей.

3. Термическая и химико-термическая обработка.

4. Отделочная обработка.

5. Нанесение покрытий.

Первый этап предназначен для обработки той поверхности, которая будет служить технологической базой для последующих операций. Технологическая база должна быть обработана с точностью на 2-3 квалитета точнее тех поверхностей, которые будут обрабатываться от неё. При выборе технологической базы руководствоваться принципом единства баз - технологической, конструкторской, измерительной.

Второй этап – это последовательное выполнение операций на токарных, фрезерных, сверлильных и другого типа станках. Порядок чередования операций должен быть обратным их точности, т.е. обработка должна начинаться с черновых операций, затем чистовые и заканчивать обработку отделочными и доводочными операциями.

Третий этап – проводится при наличии указаний о необходимости её проведения в технических требованиях (на свободном поле чертежа). Чаще всего это закалка детали для придания ей определенной твердости.

Пример. HRC 50-52. – твердость по Роквеллу 50-52 единицы, поэтому необходима закалка.

Четвертый этап необходим для придания поверхности детали такого качества, при котором необходимо применять отделочные виды обработки - полирование, притирку, доводку, хонингование, суперфиниширование и т.п.

Примечание. Если требуемая шероховатость поверхности соответствует 7-8 классу шероховатости, а деталь прошла термообработку, то необходимо разделить операцию «Шлифование» на предварительное (до термообработки) и окончательное (после термообработки) шлифование.

Пятый этап проводится при наличии указаний о необходимости покрытий в технических требованиях (на свободном поле чертежа).

Пример. Ан.окс. прм – окисное покрытие, нанесенное анодным оксидированием, пропитка маслом.