Анализ детали
Для изготовления предлагаемой детали служит алюминиевый деформируемый сплав АМг3 ГОСТ 4784-97
Деформируемые сплавы - это сплавы, которые подвергают горячей и холодной обработке давлением- прокатке, прессованию, ковке или штамповке, волочению. В результате пластической деформации из них получают различные круглые, плоские, полые полуфабрикаты: листы, ленты, прутки, плиты, профили, поковки, трубы, штамповки, проволоку. Эти сплавы сочетают в себе хорошую формуемость, довольно высокую прочность, отличную коррозионную стойкость, хорошую анодируемость и лучшую из всех сплавов свариваемость. Достижение высокой прочности за счет упрочнения твердого раствора магнием возможно потому, что магний в этой роли является очень эффективным. Кроме того, его высокая растворимость позволяет увеличивать его содержание до 5 % в наиболее легированных сплавах[2].
Материал определяет диапазон, способы изготовления изделий, а форма, размеры и программа выпуска уточняют выбор способа.
Габаритные размеры: 14x13мм
Форма детали представляет собой сферическую деталь диаметром 13 мм с внутренней резьбой.
Базовый вариант технологического процесса предусматривает изготовление детали из прутка круглого профиля.
Усовершенствованный вариант предусматривает сокращение отходов материала и трудоемкости производства за счет изменения вида заготовки, которая будет изготавливаться литьем.
Выбор видов операций обработки
Выбор видов операций обработки зависит от формы детали, требуемой точности размеров и качества (шероховатости) поверхностей.
Деталь имеет сферическую форму с внутренней резьбой и представляет собой тело вращения. Общие допуски по ГОСТ 30893.1; H10 ± it10/2. Внутренняя резьба M 30. Шероховатость поверхности Ra 0,8
Исходя из представленных данных, при формообразовании детали резанием будет применена токарная операция.
Выбор оборудования
Оборудование выбирают в зависимости от серийности производства, видов операций, материала деталей, их размеров, требований к точности и качеству.
Производство данного изделия мелкосерийное. При изготовлении изделия будут использоваться токарные операции: нарезание резьбы, подрезка, обработка торцов. Материал - АМг3 ГОСТ 4784-97. Габаритные размеры 140 x 130 мм. Общие допуски по ГОСТ 30893.1; H10 ± it10/2. Внутренняя резьба M 30. Шероховатость поверхности Ra 0,8.
Исходя из габаритных размеров изделия, программы выпуска и применяемых видов операций, я пришёл к выводу, что оптимальным решением при выборе оборудования, на котором будет обрабатываться деталь, является применение токарного мини-станка.
Миниатюрные токарные станки представляют собой уменьшенные копии стандартного промышленного оборудования. Однако, унаследовав у последних большинство функциональных возможностей, они пригодны только для обработки небольших заготовок и деталей. Преимущественно таких, которые представляют собой тела вращения: цилиндр, конус, сферу и подобные. При этом станок обеспечивает высокое качество и точность получаемых поверхностей детали и удобен в использовании. Степень добротности обработки зависит от конкретной модели выбранного оборудования [3].
Самой подходящей моделью настольного токарного станка для изготовления художественного изделия в рамках курсовой работы является токарный мини-станок «FDB Turner 180х300 Vario» немецкого производства.
Особенности FDB Turner 180х300:
Закаленный высокоточный шпиндель.
Закаленные направляющие станины (HRC 42 - 52).
Возможность нарезания резьбы.
Металлические шестерни.
Цифровая индикация скорости вращения шпинделя.
Технические характеристики FDB Turner 180х300:
Напряжение питания - 220В
Потребляемая мощность - 600 Вт
Расстояние между центрами станка (РМЦ) – 300 мм
Диаметр обработки над станиной - 180 мм
Диаметр обработки над суппортом - 110 мм
Диаметр токарного патрона - 100 мм
Внутреннее отверстие шпинделя - 21 мм
Автоматическая продольная подача - 0,05 и 0,1 мм/об
Шаг нарезаемой метрической резьбы - 0,5–3 мм (11 ст)
Диапазон регулировки оборотов - 20-2500 об/мин (цифровая индикация)
Размеры - 760x500x480 мм [4].
На станке токарном при резании процесс вращения заготовки происходит благодаря приводу основного движения, который обеспечивает бесступенчатую либо ступенчатую регулировку уровня частоты вращения шпинделя для настраивания на нужный уровень скорости резания. Постепенное передвижение режущей части обеспечивает цепь движения подачи, в которой крайнее звено – пара маточная гайка – ходовой винт (если резьба нарезается на токарно-винторезном станке) либо зубчато-реечная передача (при процедуре точения), а первое звено – шпиндель[5].
На рисунке 1 представлена схема токарно-винторезного станка.
Рисунок 1 – Схема обработки заготовки на станке;
1-шпиндель; 2-патрон; 3-кулачки; 4-центр; 5-заготовка; 6-поперечный суппорт; 7-продольный суппорт; 8-направляющая; 9-рельсодержатель.