Технологический процесс изготовления детали гайка

2 Технологическая часть

 

2.1 Выбор метода получения заготовки

 

В современных условиях при  проектировании новых технологических  процессов одной из важнейших  задач является выбор вида получения  заготовки. Метод получения заготовок  в значительной степени определяется размерами программы выпуска, материалом детали, её назначением, техническими требованиями на изготовлении, формой поверхности и размерами, экономичность  изготовления.

 В условиях крупносерийного производства заготовку получают штамповкой на горизонтально-ковочной машине. Главным критерием прогрессивности технологии изготовления заготовок на горизонтально-ковочной машине является её малоотходность, т.е. максимальное приближение заготовки по размерам, конфигурации и качеству поверхности к готовой детали, сокращении времени обработки резанием по сравнению с прокатом.

По ГОСТ 7505-89 заготовка детали «Гайка» - поковка:

- группа материала –  М2;

- класс точности –  Т4;

- степень сложности –  С1;

- исходный индекс –  10.

Коэффициент использования  материала при получении детали из заготовок полученных штамповкой на горизонтально-ковочной машине достигает до 0,75…0,8.

Коэффициент использования  материала – это отношение  массы детали к массе заготовки.

,                                                                                                   (2.1)

 

где   q – масса детали, q = 0,145 кг;

         Q – масса заготовки, полученная методом штамповки на горизонтально-ковочной машине, Q = 0,21 кг.

        

.

         По КИМ видно, что получение заготовки методом штамповки на горизонтально-ковочной машине является  прогрессивным способом.

 

2.2 Проектирование маршрутно – операционной технологии

 

Прогрессивное развитие технологии машиностроения должно проходить путем  механизации и автоматизации  технологических процессов, обеспечивающих высокий уровень производительности труда рабочих.

Проектирование технологических  процессов изготовления деталей  имеет целью установить наиболее эффективный  и менее трудоемкий технологический процесс. При этом обработка на станках должна обеспечить выполнение требований их нормальной работы.

Таблица 2.1 – Технологический процесс изготовления детали «Гайка» (эскизы технологических операций см. КП.02.00.02)

№ операции	Наименование  операции, содержание переходов	Оборудование	Технологическое оснащение	Тшт., мин.
1	2	3	4	5
005	Токарная 1.Точить торец заготовки , выдерживая размер 42мм. 2.Точить поверхность Ø34,8-0,1 мм на длину 15 мм.	Токарный  с ЧПУ 160НТ	Трехкулачковый  патрон ГОСТ 2675-80 Кулачки спец. Резец проходной упорный ГОСТ 20872-80  Т15К6	2,4
010	Токарная 1.Точить торец заготовки предварительно, выдерживая размер 40,5 мм. 2. Точить торец заготовки окончательно, выдерживая размер 40,3 мм. 3.Точить поверхность Ø34,8 мм на длину 25 мм.     4.Расточить внутреннюю поверхность Ø21,5 мм на проход.     5.Точить фаску 2,5 мм на мм под углом 60 6. Нарезать резьбу М24х1,5-7Н в отверстии.	Токарный  с ЧПУ 160НТ	Трехкулачковый  патрон ГОСТ 2675-80 Кулачки спец. Резец проходной упорный ГОСТ 20872-80  Т15К6 Резец расточной  ГОСТ 18882-73 Т15К6 Резец резьбовой  ГОСТ 18885-73 Т15К6	4,1
015	Фрезерная Фрезеровать последовательно 4 лыски  на длину 30 мм.	Вертикально-фрезерный 6Р12	Приспособление  спец. с ручным зажимом Фреза торцовая  Р6М5 ГОСТ 9304-69	3,35
020	Шлифовальная Шлифовать торцовую поверхность, выдерживая размер 40-0,62 мм.	Плоскошлифоваль-ный 3Д740А	Магнитный стол Шлифовальный круг ЧЦ 40×25×13СМ 12 К ГОСТ 2424-83	4,5
025	Моечная	Моечная машина		1,8
030	Контрольная 1.Контролировать шероховатость  поверхностей. 2.Контролировать диаметраль-ный  размер Ø34,8-0,1 мм. 3.Контролировать внутреннюю резьбу М24х1,5-7Н.	Контрольный стол КС	Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93 ШЦ-1-0-125-0,01 ГОСТ 166-89 Калибр-пробка ПР НЕ М24х1,5-7Н	1,2

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4	5
	4.Контролировать линейные размеры: 10; 40-0,62; 30-0,1 мм. 5.Контролировать угол 120.		ГОСТ 17756-72 Угломер 1УМ ГОСТ 5378-66

 

         2.3 Определение припуска на механическую обработку

 

Припуск на механическую обработку  влияет на производительность труда, качества обрабатываемой поверхности, а так  же на износ режущего инструмента. Очень  большие припуски увеличивают расход материала, число проходов при 

механической обработке, износ инструмента, время на обработку, увеличивается и себестоимость  продукции. Слишком малые припуски могут вызвать брак продукции. При  каждом выполненном технологическом  переходе необходимо предусматривать  минимальный припуск на обработку, достаточный для ликвидации имеющихся  погрешностей заготовки.

Произведём расчёт припусков  и промежуточных размеров для  обработки наружной цилиндрической поверхности Ø 34,8_-0,1 мм.

Технологический маршрут  обработки состоит из однократного обтачивания наружной цилиндрической поверхности. Обтачивание заготовки производится в трехкулачковом патроне на токарном станке.

Таблица 2.2 - Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку наружной цилиндрической поверхности Ø34,8_-0,1 мм

Технологические переходы	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный размер dp, мм	Допуск T, мкм	Предельные размеры, мм		Предельные значения припуска, мкм
	Rz	h	ρ	ε				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка	150	150	402	–	–	36,4	1400	36,4	37,8	–	–
Обтачивание	50	50	-	373	2х850	34,7	100	34,7	34,8	1700	3000
Итого										1700	3000

       

         Суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле:

 

, (2.2)

 

где     – величина коробления, мкм;

– величина смещения, =400 мкм;

 

Величина коробления определяется по следующей формуле:

 

, (2.3)

 

где   – удельное коробление поковки, =1 мкм/мм.

 

 мкм.

 мкм.

 

Погрешность установки

                                                                                                 (2.4)

где   - погрешность базирования, мкм;

        - погрешность закрепления, мкм.

         - погрешность положения заготовки,    =50 мкм.  

Погрешность базирования  при закреплении в трехкулачковом патроне при поджатии задним центром .

Погрешность закрепления  .

 

= = 373 мкм.

 

Расчёт минимальных припусков  определяется по формуле:

 

, (2.5)

 

где  R_{z i-1} –высота неровностей профиля, мкм;

h_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя, мкм;

- суммарное отклонение расположения  поверхности, мкм.

            ε_i – погрешность установки, мкм.

 

Определяем минимальный  припуск

под обтачивание:

 мкм.

 

Расчётный размер:

для заготовки 

= 34,7 +1,7 = 36,4 мм.

 

Предельные размеры:

для обтачивания

d_4max= 34,8 мм; d_4min=34,7 мм;

для заготовки

d_зmax = 36,4 + 1,4 = 37,8 мм; d_зmin = 36,4 мм.

 

Предельные значения припусков:

Для обтачивания

36,4 – 34,7 = 1,7 мм = 1700 мкм;

37,8 – 34,8 = 3 мм = 3000 мкм.

Произведём проверку правильности расчётов.

3000 – 1700 = 1300 мкм;

1400 – 100 = 1300 мкм.

 

На основании расчётов строим схему графического расположения допусков, припусков и предельных размеров на обработку поверхности

 Ø34,8_-0,1 мм.

 

 

Рисунок 2.1 – Схема графического расположения допусков и припусков на обработку поверхности Ø34,8_-0,1 мм

Произведём расчёт припусков  и межоперационных размеров для обработки отверстия 22,5^+0,4 мм под резьбу М24х1,5-7Н.

Технологический маршрут  обработки состоит из операции растачивания. Заготовка закрепляется в трехкулачковом патроне.

Технологические переходы	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный размер dp, мм	Допуск T, мкм	Предельные размеры, мм		Предельные значения припуска, мкм
	Rz	h	ρ	ε				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка	150	150	402	–	–	20,54	1400	19,14	20,54	–	–
Растачивание	50	50	-	373	2х1180	22,9	400	22,5	22,9	2360	3360
Итого										2360	3360

Таблица 2.3 – Расчет припусков и предельных отклонений по технологическим переходам на обработку отверстия 22,5^+0,4 мм.

 

            Суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле:

, (2.6)

где     – величина коробления, мкм;

– величина смещения, =400 мкм;

 

Величина коробления определяется по следующей формуле:

, (2.7)

где   – удельное коробление поковки, =1 мкм/мм.

 

 мкм.

 мкм.

Погрешность установки

                                                                                                 (2.8)

 

где   - погрешность базирования, мкм;