ДР: 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРЕСИВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРЕСИВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

3.1. Рассмотрение конструкции камеры и выбор метода обработки поверхностей

При рассмотрении базового варианта технологического процесса уже были рассмотрены конструктивные особенности детали. Для разработки проектного варианта для начала потребуется провести описание поверхностей камеры и определить требования, которые были заложены конструкторскими чертежами детали. Используя нумерацию поверхностей, которая была принята в первом разделе дипломной работы в (рис. 1.2. и рис. 1.3). После анализа поверхностей детали выбираются методы обработки данной поверхностей камеры.

Количество видов обработки поверхности должно быть минимально с целью использования меньшего количества моделей технологического оборудования и типоразмеров оснастки, а также с целью максимальной концентрации элементарных переходов по технологическим операциям.

Назначение методов и видов обработки производится на основе таблиц точности обработки, с учетом требований предъявляемых конструкции детали. Используются данные. Назначение методов и видов обработки сводим в табл. 3.1. [18]

Таблица 3.1

Методы обработки поверхностей

Поверхности

Точность размеров, квалитет

Шероховатость Ra, мкм

Метод обработки

Вид обработки

Точность размеров,

квалитет

Шероховатость, Ra, мкм

1

Н14

Rа40

Фрезерование

Двукратное

Н14

Rа40

2

Н14

Ra40

Сверление

Однократное

Н14

Rа40

3

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратное

Н14

Rа40

4

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

Rа20

5

Н14

Rа20

Сверление

Однократно

Н14

Rа20

6

Н14

Rа20

Сверление

Однократно

Н14

Rа20

7

Н14

Rа40

Фрезерование

Двукратно

Н14

Rа40

8

Rа5

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

Rа5

Rа20

9

10

11

Н14

Ra20

Растачивание

Однократно

Н14

Ra20

12

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратно

Н14

Ra40

13

Н11

Ra40

Растачивание

Однократно

Н11

Ra40

14

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратное

Н14

Rа40

15

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

Rа20

16

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратное

Н14

Ra40

17

G3/4-B

Ra5

Ra20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

G3/4-B

Ra40

18

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратное

Н14

Rа40

19

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

Rа20

20

21

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратно

Н14

Ra40

22

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратно

Н14

Ra40

23

Н14

Ra40

Растачивание

Однократно

Н14

Ra40

24

Н14

Ra40

Сверление

Однократно

Н14

Ra40

25

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратно

Н14

Ra40

26

Н14

Ra40

Растачивание

Однократно

Н14

Ra40

27

Ra5

Ra20

Растачивание, Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

Ra5

Ra20

28

Н14

Ra20

Растачивание,

Рассверливание,

Зенковка фасок.

Однократно

Н14

Ra20

29

Н14

Ra40

Сверление

Однократно

Н14

Ra40

30

Rа5

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

Rа5

Rа20

31

Н14

Ra40

Сверление

Однократно

Н14

Ra40

32

Н14

Ra40

Сверление

Однократно

Н14

Ra40

33

Н14

Ra40

Сверление

Однократно

Н14

Ra40

34

Н14

Ra40

Сверление

Однократно

Н14

Ra40

35

Н14

Ra40

Фрезерование

Двукратное

Н14

Rа40

36

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

Однократно

Rа20

Обработка некоторых поверхностей дублируется с базовым вариантом. После описания и выбора обработки поверхности в следующем разделе будут выбраны схемы базирования.

3.2. Выбор схемы базирования

Прежде чем составлять технологический процесс обработки камеры, необходимо будет выбрать схемы базирования. Так как в базовом варианте ТП выполняется за 6 операций, что делает его трудоемким. В таком случае, учитывая особенности конструкции детали, принимается технологический процесс, который выполняется за три операции, что свидетельствует о рациональности данного варианта ТП.

Схемы базирования для данного технологического процесса будет выглядеть следующим образом. [7]

Операция 005:

Установ 1:

Производим базирование, где установочной базой служат поверхности 3 и 25, на которых расположены 3 опорных точки 1,2,3. А так же на поверхности 16 расположены две опорных базы 5, 4. И последняя 6 точка расположена в верхней части детали. Таким образом, заготовка устанавливается в координатный угол, что и требуется для соблюдения правила шести точек. Схема базирования показана на рис. 3.1.

clip_image001

Рис. 3.1. Схема базирования на операции 005

Операция 010:

Установ 2:

Установочной базой служит поверхность 1, на которой расположены 3 опорные точки 1, 2, 3. Данная поверхность устанавливается на три опорных пальца. 4 и 5 точки образуют направляющую базу в поверхности 2, данная база образуется за счет добавления в приспособление пальца. 6 точка образует опорную базу, которая лишает заготовку последней степени свободы, за счет сопряжения срезанного пальца и поверхности 2. Схема базирования представлена на рис. 3.2.

clip_image002

Рис. 3.2. Схема базирования на операции 010

Операция 015:

Установ 3:

Точки 1 и 2 две опорные базы, которые расположены на нижней части торцевой поверхности камеры. В данном случае установочной базой является поверхности 22 и 23 точки, на данных поверхностях расположены опорные точки 3, 4, 5 и 6 в результате получаем двойную направляющую базу (3, 4), и две опорных базы 5 и 6. В результате деталь устанавливаем в координатный угол с помощью синусных тисов. Схема базирования представлена на рис. 3.3.

clip_image003

Рис. 3.3. Схема базирования на операции 015

После назначения схем базирования необходимо провести анализ. Из данных схем можно выявить одну схему базирования, в которой наиболее вероятна погрешность, установ 1, указанный на рис. 3.1. В данном случае заготовка устанавливается на необработанные поверхности. Если рассматривать два последующих установа, то в них базирование осуществляется на уже обработанные поверхности, что приводит к снижению погрешности базирования в общем.

После решения основных технических задач, необходимо приступить к выбору оборудования на основании схем базирования и вида обработки поверхностей.

3.3. Проектирование приспособлений для ТП

После выбора оптимальных способов базирования заготовки необходимо произвести выбор приспособлений для каждой операции. В принципе можно применить УСП, но так как деталь имеет нестандартную форму, целесообразнее будет спроектировать приспособления для каждой операции. [19]

Операция 005:

Для данной операции спроектировано приспособление для базирования детали, в котором соблюдается принцип 6 точек. Приспособление показано на рис. 3.4. и спецификация табл. 3.2. Внешний вид и способ закрепления заготовки (рис. 3.5. и рис. 3.6.).

clip_image004

Рис. 3.4. Приспособление для операции 005

Таблица 3.2

Спецификация для приспособления на операции 005

№ позиции

Название

Назначение

1

Портативная гидроустановка

Служит для нагнетания жидкости в гидравлическую систему.

2

Гидроприводы

Предназначены для соединения гидроустановки с 4 гидроцилиндрами.

3

Гидроцилиндры 4 шт.

Служат для закрепления детали.

4

Опорный палец

Служит для создания точки опоры для детали.

5

Опорный палец

Служит для создания точки опоры для детали.

6

Опорный палец

Служит для создания точки опоры для детали.

7

Опорный палец

Служит для создания точки опоры для детали.

8

Плита

Служит основой для приспособления.

9

Опорный палец

Служит для создания точки опоры для детали.

10

Заготовка

Обрабатываемая деталь

clip_image006

Рис. 3.5. Приспособление для 005 операции в 3D

clip_image008

Рис. 3.6. Способ закрепления заготовки в приспособлении в 3D

Данное приспособление действует по следующему принципу:

1) заготовка устанавливается на опорные пальцы;

2) с помощью отводимых гидроцилиндров происходит закрепление заготовки;

3) после окончания обработки поверхностей гидроцилиндры поднимаются вверх и в тоже время отводятся от детали, и происходит снятие детали.

В данной операции целесообразно применить специальное приспособление, так как обрабатываемая деталь имеет сложную конструкцию. Чертеж приспособления представлен в прил. 4.

Операция 010:

Для данной операции спроектировано приспособление для базирования детали, в котором соблюдается принцип 6 точек. Приспособление показано на рис. 3.7. и спецификация табл. 3.3. Внешний вид и способ закрепления заготовки (рис. 3.8. и рис. 3.9.).

clip_image009

Рис. 3.7. Приспособление для операции 010

Таблица 3.3

Спецификация для приспособления на операции 010

№ позиции

Название

Назначение

1

Портативная гидроустановка

Служит для нагнетания жидкости в гидравлическую систему.

2

Гидроприводы

Предназначены для соединения гидроустановки с 2 гидроцилиндрами.

3

Гидроцилиндр

Служат для закрепления детали.

4

Опорный палец

Служит для создания направляющей точки опоры для детали.

5

Опорный палец 3шт.

Служат для создания установочной базы детали.

6

Опорный срезанный палец

Служит для создания точки опоры для детали.

7

Гидроцилиндр

Служат для закрепления детали.

8

Плита

Служит основой для приспособления.

9

Заготовка

Обрабатываемая деталь

clip_image011

Рис. 3.8. Приспособление для 010 операции в 3D

clip_image013

Рис. 3.9. Способ закрепления заготовки в приспособлении в 3D.

Данное приспособление действует по следующему принципу:

1) заготовка устанавливается на опорные пальцы;

2) с помощью отводимых гидроцилиндров происходит закрепление заготовки;

3) после завершения обработки поверхностей, гидроцилиндры поднимаются вверх и в тоже время отводятся от детали, и происходит снятие детали.

При данной операции целесообразно применить специальное приспособление, так как обрабатываемая деталь имеет сложную конструкцию. И приспособление в свою очередь обладает жесткостью, которая положительно влияет на обработку поверхностей. Чертеж приспособления представлен в прил. 5.

Операция 015:

Для данной операции спроектировано приспособление для базирования детали, в котором соблюдается принцип 6 точек. Приспособление показано на рис. 3.10. и спецификация табл. 3.4. Внешний вид и способ закрепления заготовки (рис. 3.11. и рис. 3.12.).

clip_image014

Рис. 3.10. Приспособление для операции 015

Таблица 3.4

Спецификация для приспособления на операции 015

№ позиции

Название

Назначение

1

Портативная гидроустановка

Служит для нагнетания жидкости в гидравлическую систему.

2

Гидроприводы

Предназначены для соединения гидроустановки с 4 гидроцилиндрами.

3

Гидроцилиндры 4 шт.

Служат для закрепления детали.

4

Опорный палец

Служит для создания точки опоры для детали 2 штуки.

5

Опорный палец

Служит для создания точек опоры для детали, которые сопрягаются с поверхностями 22 и 23.

6

Заготовка

Обрабатываемая деталь.

7

Плита

Служит основой для приспособления.

clip_image016

Рис. 3.11. Приспособление для 015 операции в 3D

clip_image018

Рис. 3.12. Способ закрепления заготовки в приспособлении в 3D

Данное приспособление действует по следующему принципу:

1) заготовка устанавливается на опорные пальцы;

2) с помощью отводимых гидроцилиндров происходит закрепление заготовки в приспособление;

3) после завершения обработки поверхностей, гидроцилиндры поднимаются вверх и в тоже время отводятся от детали, и происходит снятие детали.

В данной операции целесообразно применить специальное приспособление, так как обрабатываемая деталь имеет сложную конструкцию. Все данные приспособления имеют одинаковый показатель усилие зажима не более Qз=30 кН.

Использование данных приспособлений позволяет провести базирование заготовки на полете. В результате применения гидроприводов, приспособления стали полностью автоматизированными. В итоге за счет проектирования индивидуального приспособления, было сокращено количество операций, а, следовательно, сократится время на переустановку детали. Чертеж приспособления указан в прил. 6.

3.4. Технологические маршруты обработки камеры

Прежде чем начать проработку маршрута обработку поверхностей необходимо выбрать технологические методы обработки детали (табл. 3.1.). В свою очередь технологическая разметка детали была выполнена в первом разделе (табл. 1.2.).

После составления методов обработки поверхностей можно составить маршрут обработки поверхностей с учетом квалитетов и сложностей поверхностей.

Технологическая операция рассматривается как часть процесса, выполняемая на рабочем месте одним или несколькими исполнителями. С учетом выбора базовой поверхности, на первой операции производится обработка поверхности 1 и 2. На второй операции деталь базируется на обработанную базовую поверхность и происходит обработка остальных поверхностей, поэтому в операции 010 такое большое количество переходов. На третьей операции происходить обработка нетехнологичных отверстий 6 и 34. Хотя если упразднить третью операцию, то можно было бы сократить время на переустановку детали, но как было отмечено в пункте 3.3. это нецелесообразно.

Основной задачей данного этапа является составление общего плана обработки детали. Для камеры последовательность обработки сведем в табл. 3.5. [20, 21]

Таблица 3.5

Маршрут обработки камеры

№ операции.

№ поверхности.

Метод обработки.

Группа оборудования.

005

Установ 1

Обрабатывающий центр или вертикально-фрезерный станок

1

Фрезерование

2

Сверление

010

Установ 1

Обрабатывающий центр

7, 25.

Фрезерование

3, 14, 16, 18, 35.

Фрезерование

 
 

4, 15, 19, 36.

Растачивание

 
 

21, 22.

Фрезерование

 
 

11.

Растачивание

 
 

27

Растачивание

 
 

17, 29.

Растачивание

 
 

28

Растачивание

 
 

26

Растачивание

 
 

12

Фрезерование

 
 

13

Растачивание

 
 

23

Растачивание

 
 

5, 32

Сверление

 
 

24, 31, 33

Сверление

 
 

8, 30

Сверление

 
 

22, 23

Фрезерование

 
 

8, 13, 15, 17, 19, 27, 30, 36

Зенковка фасок

 
 

27

Нарезание резьбы

 
 

4, 15, 19, 36

Нарезание резьбы

 
 

17

Нарезание резьбы

 
 

8, 30

Нарезание резьбы

 

015

Установ 1

Обрабатывающий центр

6, 34

Сверление

         

Если сопоставить базовый вариант и проектный, то в основном вместо зенкерования отверстий принимается растачивание с помощью расточных блоков. Данное изменение вызвано тем, что квалитет у всех обрабатываемых поверхностей в данном случае невысок и в тоже время исходя из конструкторских чертежей, предъявляются требования соосности. После разбиения обработки поверхностей на операции и переходы, следующим этапом будет выбор оборудования.

3.5. Выбор технологического оборудования

В данном разделе описан выбор технологического оборудования для проектного технологического процесса. Для этого необходимо произвести уточнение модели и типоразмеров оборудования производится на основе следующих понятий: [22]

1) технологического оборудования;

1)компоновочной схемы операции;

2)станочного приспособления;

3)схемы установки и доступности обработки.

Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготавливаемой детали.

Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, то определенную модель выбирают из следующих условий:

1) Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, установленных по принятой схеме обработки;

2) Соответствие станка по производительности заданному масштабу
производства;

3) Возможность работы на оптимальных режимах резания;

4) Соответствие станка по мощности;

5) Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;

6) Наименьшая себестоимость;

7) Реальная возможность приобретения станка;

8) Необходимость использования имеющихся станков.

Определяющими факторами при выборе моделей технологического оборудования является:

1) тип производства;

2) группа оборудования;

3) структура операции;

4) требуемая точность обработки;

5) габаритные размеры заготовки.

Учитывая все вышеперечисленные факторы, влияющие на выбор оборудования, принимаем, следующие станки для обработки распределительной камеры тормозной системы.

Операция 005:

На данной операции целесообразно использовать обрабатывающий центр ИС-800. Вероятно, что базовую поверхность можно обработать и на вертикально-фрезерном станке, применяя при этом кондукторы, чтобы сделать необходимые отверстия. В данном случае есть один минус, оправку с торцевой фрезы на сверло рабочий будет менять вручную. Но при использовании обрабатывающего центра ИС-800, смена инструмента происходит автоматически и заготовки можно размещать на двух паллетах, что обеспечит непрерывность работы станка.

Операция 010 и 015:

На данных операциях целесообразно использовать обрабатывающий центр ИС-630. Данный вид оборудования принмлем, потому что размер паллеты позволяет разместить на ней помимо приспособления для базирования камеры и портативную гидростанцию. Гидростанция необходима для автоматической работы приспособления. Данное техническое решение мы используем на протяжении всего технологического процесса, что позволяет сократить время на установку камеры. Все параметры и технические характеристики обрабатывающих центров занесем в сводную таблицу (табл. 3.6.).

Таблица 3.6

Технические характеристики ИС-630, ИС-800

Показатели оборудования

Ед. измерения

ИС630

ИС800

Наибольшие программируемые перемещения

— сани шпиндельной бабки по оси Х

мм

800/1000

1200/1450

— шпиндельная бабка по оси Y

мм

710

1000

— рабочий стол по оси Z

мм

630

1200

— рабочий стол по оси В

град

360°

360°

Предельные размеры обрабатываемых поверхностей

мм

clip_image019800×710

clip_image019[1]1000×1000

Расстояние от оси шпинделя до поверхности стола

мм

40…750

60…1060

Расстояние от торца шпинделя до оси вращения стола

мм

125…755
(250…880)

200…1400
(400…1600)

Рабочий стол и устройство смены палет

Рабочая поверхность паллеты

мм

630×630

800×800

Грузоподъемность паллеты

кг

600

1000

Количество паллет

шт.

2

2

Количество платформ для установки крупно-габаритного инструмента (длиной до 800 мм)

шт.

2

Время смены паллет, не более

с

12

12

Главный привод и устройство смены инструмента

Скорость вращения шпинделя

об/мин

40…12000
(40…8000)*

40…12000
(40…8000)*

Исполнения конуса шпинделя

 

ISO 40/50;
HSK-А63/80/100

ISO 50;
HSK-А80/100

Мощность главного привода при ПВ100%

кВт

22 (30, 40)*

30, (40)*

Наиб. момент на шпинделе при ПВ100%

Нм

120 (90, 280)*

190 (120, 280)*

Емкость инструментального магазина

 

60 (50)

50

Время смены инструмента «от реза до реза»

с

5,5

7

Привод подач

Пределы скоростей перемещений рабочих органов:

— ось Х

мм/мин

1…60000

1…40000

— ось Y

мм/мин

1…60000

1…30000

— ось Z

мм/мин

1…60000

1…40000

— ось В

град/мин

1…10800

1…10800

Ускорение

м/с2

8

8

Наибольшие усилия подач по линейным осям

кН

6,0

8,0

Наиб. крутящий момент поворотного стола

Нм

750

1000

Дискретность задания линейных перемещений

мм

0,0001 (0,001)*

Дискретность задания поворота стола

град

0,0001° (0,001° )*

Класс точности станка по ГОСТ30027

 

А (П)

Питающий ток

AC, 3-фазный, 380В, 50Гц

Габариты станка BxLx H

м

4,2×6,0x3,6

5,1×7,2×4,3

Общая масса станка

кг

16000

22000

Данные многоцелевые специальные станки с контурной системой программного управления, автоматической сменой инструмента и столов-спутников, предназначены для высокопроизводительной обработки корпусных деталей из различных материалов. Широкие диапазоны частоты вращения шпинделя и скоростей подач, наличие поворотного стола, высокая степень автоматизации вспомогательных работ расширяют технологические возможности станков и позволяют использовать их в составе гибких производительных систем. Дискретный стол (число поз. град. – 120×3°), габариты стола 630х630 мм и 800×800 мм, система ЧПУ фирм «BOSCH» или «FANUC». Возможна установка систем ЧПУ Российского производства. Данным видом оборудования реально обрабатывать данную деталь. В последующих разделах определим, какое количество оборудования необходимо для реализации технологического процесса. Но так, же необходимо будет произвести выбор: робота манипулятора, конвейера и кран-балки, но это все будет проведено в данном разделе дипломной работы в пункте организация нового производства.

3.6. Выбор режущего инструмента

Основными предопределяющими факторами выбора типоразмера режущего инструмента является, геометрические параметры режущей части и материал, из которых он состоит.

Выбор типоразмера режущего инструмента зависит от типа инструмента, модели технологического оборудования, требуемой точности обработки и формы расположения и размеров, обрабатываемой поверхностей. Выбираем для обработки поверхностей делатели корпуса, следующие инструменты, которые сведены в таблицу (табл. 3.7.). [23]

Таблица 3.7

Выбор инструмента для обработки камеры

№ операции.

Тип оборудования

Номер перехода

Вид обработки

Режущий инструмент

005

ИС-800

Установ 1

 

1

Фрезерование поверхность в размер 1 (136±0,5) (1)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

2

Сверлить последовательно 8-м отверстий 2(ø21±0,21) – напроход (2)

Сверло 2301-0443

ГОСТ886-77

010

ИС-630

Установ 1

 

1

Фрезеровать двукратно круглый фланец, выдерживая размер 1(26,5±0,5) (7)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

2

Фрезеровать двукратно квадратный фланец, выдерживая размер 2(26,5±0,5) (25)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

3

Фрезеровать последовательно 2 бортика ø60, выдержав размер 3(103±0,5) (18, 35)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

4

Фрезеровать последовательно 3 бортика в размер 4(108±0,5) (16)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

5

Фрезеровать последовательно 2 бортика ø60, выдержав размер 5(103±0,5) (3, 14)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

6

Фрезерование бортик ø48 в размер 6(202±1,85) (12)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

7

Фрезеровать бортик ø46 в размер 7(13±0,5) (21)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

8

Фрезеровать ½ бортика ø46 за 2 прохода, выдержав размер 8(8±0,5), 9(4,6±0,2) (21´)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

9

Расточить отверстие диаметром 10(ø72Н14) – напроход (11)

Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

   

10

Расточить последовательно 2 отверстия до диаметра 11(ø38±0,62) – напроход (4, 15)

2146-5248 Резец расточной ВКЗМ

   

11

Расточить последовательно 2 отверстия до диаметра 12(ø38±0,62) – напроход (19, 36)

2146-5248 Резец расточной ВКЗМ

   

12

Расточить отверстие диаметром 13(ø52Н13) на глубину 14(3±0,2) (26)

2146-5248 Резец расточной ВКЗМ

   

13

Расточить отверстие диаметром 15(ø52Н13) — напроход (27)

2146-5248 Резец расточной ВКЗМ

   

14

Сверлить отверстие диаметром 16(ø22±0,5) – напроход (29)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

15

Расточить канавку до диаметра 17(ø39±0,62) на глубину 18(74,5±0,5) (28)

Уникальный расточной

   

16

Расточить отверстие до диаметра 19(ø36±0,5) – напроход (13)

2146-5248 Резец расточной ВКЗМ

   

17

Сверлить отверстие до диаметра 20(ø28Н14) – напроход (23)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

18

Сверлись отверстие до диаметра 21(ø18Н14) на глубину 22(3±0,25) (5)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

19

Сверлить отверстие до диаметра 23(ø20±0,5) – напроход (32)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

20

Сверлить отверстие до 24(ø12±0,25) – напроход (24)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

21

Сверлись последовательно 5 отверстий до диаметра 25(ø12Н14) на глубину 26(4±0,25) (31, 33)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

22

Сверлись последовательно 4 отверстий до диаметра 27(ø10,5Н14) напроход (30)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

23

Сверлись последовательно 4 отверстий до диаметра 28(ø10,5Н14) 2 напроход, и 2 на глубину 29(18±0,5) (8)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

24

Фрезеровать поверхность до диаметра 30(ø34±0,5) на глубину 31(6±0,25) (22)

2220-5016 Фреза концевая ø9,5

   

25

Фрезеровать 3 паза, шириной 32(9,5±0,58) и глубиной 33(6±0,5) (23´)

2220-5016 Фреза концевая ø9,5

   

26

Зенковать конус по диаметру 34(ø29±0,5) под углом 60° (28´)

Зенковка ГОСТ 15600-70

   

27

Зенковать фаски 35(2×45°) (4, 15, 19, 27, 36)

Зенковка ГОСТ 15600-70

   

28

Зенковать фаски 36(1,6×45°) (30, 17, 8)

Зенковка ГОСТ 15600-70

   

29

Зенковать фаски 37(1×45°) (13)

Зенковка ГОСТ 15600-70

   

30

Нарезать резьбу 38(М48×2) — напроход (27)

Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

   

31

Нарезать резьбу 39(М42×2) в 2-ч отверстиях — напроход (4, 15)

Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

   

32

Нарезать резьбу 40(М42×2) в 2-х отверстиях — напроход (19, 36)

Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

   

33

Нарезать резьбу 41(G3/4-B) в 3-х отверстиях – напроход (17)

Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

   

34

Нарезать резьбу 42(М12×2) в 2-х отверстиях – на глубину 43(18±0,5) (8)

Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

   

35

Нарезать резьбу 44(М12×2) в 2-х отверстиях – напроход (8´)

Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

   

36

Нарезать резьбу 45(М12×2) в 4-х отверстиях – напроход (30)

 

015

ИС630

Установ 1

 

1

Сверлить отверстие диаметром 1(ø8±0,36) — напроход (6)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

   

2

Сверлить отверстие диаметром 2(ø8±0,36) — напроход (34)

Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

В данном технологическом процессе осуществлена замена зенкера на фрезу. Данный выбор обусловлен тем, что зенкер трудно перетачивать. В свою очередь сборочная фреза позволяет более качественно обработать поверхности. В свою очередь использование расточных блоков с твердосплавными пластинами при массовом производстве позволяет сократить время на переналадку и заточку инструмента.

После выбора инструмента необходимо будет подобрать контрольные приспособления.

В итоге в данном технологическом процессе принимаем инструмент со сменными пластинками, выполнены из твердосплавных пластин. Потому что при обработке чугуна инструментом из быстрорежущей стали, происходят ограничения по режимам резания, а при прииспользовании инструмента из твердосплавного материала можно режимы резания принимать более жесткими.

Сверло и зенкер применяем из материала — Р6М5. Для сборочных фрез и расточных блоков принимаем материал ТС40РТ – данный материал предназначен для обработки чугуна и обладает высокой износостойкостью (производитель ОАО «КЗТС»).

В большинстве случаев приняты расточные блоки, хотя можно было бы использовать зенкера. Но в данном случае наступает противоречие, если зенкер изнашивается, то его трудно заточить, а так, же при растачивании отверстий зенкером возникает погрешность обработки, так как растачивание происходит по круговому контуру детали. Поэтому, так как квалитеты у обрабатываемых поверхностей невысокие, следовательно, можно применять расточные блоки. И самое основное при растачивании сокращается время обработки поверхностей.

3.7. Технологическая оснащенность операций

3.7.1. Выбор вспомогательного инструмента

Для реализации проектной технологии необходимо будет произвести выбор приспособлений, инструмента, вспомогательного инструмента и контрольных приспособлений. В данном разделе проводится выбор вспомогательного инструмента. Вид инструмента предопределяется типом технологического оборудования и типом режущего инструмента. Типоразмер вспомогательного инструмента выбирается в зависимости от размеров и расположения базовых поверхностей режущего инструмента; размеров и расположения исполнительных поверхностей станка, к которым по средствам вспомогательного инструмента присоединяется режущий инструмент. Выбор вспомогательного инструмента приведен в табл. 3.8. [23]

Таблица 3.8

Выбор вспомогательного инструмента

№ операции

Тип станка

№ перехода

Тип режущего инструмента

Условие выбора

Вид и типоразмер вспомогательного инструмента

005

ИС800

1

Фреза торцевая

Диаметр посадочного отверстия фрезы ø90

Оправка фрезерная 6222-5030. Нож ВКВ 2025-5011.

   

2

Сверло

Хвостовик сверла с конусом Морзе

Втулка переходная для инструмента с конусом Морзе 191831073

010

ИС630

1

Фреза торцевая

Диаметр посадочного отверстия фрезы ø90

Оправка фрезерная 6222-5096. Нож ВК8 2021-0015.

   

2-8

Фреза торцевая

Диаметр посадочного отверстия фрезы ø40

Оправка фрезерная 2021-5021. Нож ВК8 2021-0015.

   

9

Резец расточной

Диаметр посадочного диаметра резца ø48

Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

10

Резец расточной

Диаметр посадочного диаметра резца ø48

Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

11

Резец расточной

Диаметр посадочного диаметра резца ø48

Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

12

Резец расточной

Диаметр посадочного диаметра резца ø48

Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

13

Резец расточной

Диаметр посадочного диаметра резца ø48

Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

14

Сверло

Хвостовик цилиндрический ø22

Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

15

Резец расточной

Диаметр посадочного диаметра резца ø48

Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

16

Резец расточной

Диаметр посадочного диаметра резца ø48

Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

17

Сверло

Диаметр хвостовика ø28

Удлинитель ø28×КМ2×145 6918-4962

   

18

Сверло

Хвостовик цилиндрический ø18

Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

19

Сверло

Хвостовик цилиндрический ø20

Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

20

Сверло

Хвостовик цилиндрический ø12

Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

21

Сверло

Хвостовик цилиндрический ø12

Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

22

Сверло

Хвостовик цилиндрический ø10,5

Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

23

Сверло

Хвостовик цилиндрический ø10,5

Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

24

Фреза концевая

Хвостовик с конусом Морзе

Цанга ø9,5 С215. 25ER-10, Патрон В215.3.4.080.25ER, Втулка переходная, В210 2.50.095.04

   

25

Фреза концевая

Хвостовик с конусом Морзе

Цанга ø9,5 С215. 25ER-10, Патрон В215.3.4.080.25ER, Втулка переходная, В210 2.50.095.04

   

26

Зенкер

Хвостовик зенкера ø48

Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

27

Зенкер

Хвостовик зенкера ø48

Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

28

Зенкер

Хвостовик зенкера ø48

Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

29

Зенкер

Хвостовик зенкера ø48

Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095

   

30

Метчик

Применение специального вспомогательного инструмента.

Патрон р/н B 230.2.50.220.48, Вставка к патрону B230.2.50.220.48, V 230.42.48-28×22.4

   

31

Метчик

Применение специального вспомогательного инструмента.

Патрон р/н B 230.2.50.220.42, Вставка к патрону B230.2.50.220.42, V 230.42.42-28×22.4

   

32

Метчик

Применение специального вспомогательного инструмента.

Патрон р/н B 230.2.50.220.42, Вставка к патрону B230.2.50.220.42, V 230.42.42-28×22.4

   

33

Метчик

Нестандартный инструмент со специальным вспомогательным инструментом.

Патрон р/н B 230.2.50.220.42, Вставка к патрону B 230.2.50.220.42, V 230.42.33-22 4×18.

   

34

Метчик

Наличие специальных вспомогательных инструментов.

Патрон р/н B 230.2.50.160.24, Вставка к патрону B 230.2.50.160.24, V 230.24.12. 12-9×7.1

   

35

Метчик

Наличие специальных вспомогательных инструментов.

Патрон р/н B 230.2.50.160.24, Вставка к патрону B 230.2.50.160.24, V 230.24.12. 12-9×7.1

   

36

Метчик

Наличие специальных вспомогательных инструментов.

Патрон р/н B 230.2.50.160.24, Вставка к патрону B 230.2.50.160.24, V 230.24.12. 12-9×7.1

015

ИС630

1

Сверло

Хвостовик с конусом Морзе

Цанга ø8 С215. 25ER-10, Патрон В215.3.4.080.25ER, Втулка переходная, В210 2.50.095.04

   

2

Сверло

Хвостовик с конусом Морзе

Цанга ø8 С215. 25ER-10, Патрон В215.3.4.080.25ER, Втулка переходная, В210 2.50.095.04

В данном разделе был проведен выбор вспомогательного инструмента в соответствии с требованиями инструмента и оборудования.

3.7.2. Выбор измерительного инструмента

Выбор измерительного инструмента является ключевым составляющим при реализации технологического процесса. Система контроля качества изделия предназначена для своевременного определения с требуемой точностью параметров качества изделия. В связи с этим на нее возлагаются следующие функции: [24]

1) хранение информации об изготавливаемых изделиях;

2) проведение настройки контрольно-измерительных устройств;

3) обеспечение своевременной изоляции обнаруживаемого брака;

4) контроль качества изделия с проверкой соответствия чертежам и технологическим требованиям;

5) выдача информации по результатам контроля качества изделия.

Система контроля включает:

1) входной контроль, заключающийся в проверки заготовки на отсутствие грубого брака посредствам внешнего осмотра выполняемый рабочим перед загрузкой заготовки в АТСС;

2) выходной контроль — контроль всех параметров детали в виде отдельной операции на координатно-измерительной машине.

Контроль изделия после формообразования (пассивный контроль на станке) приводит к увеличению продолжительности цикла и снижает точность контроля, поэтому не используется.

Наиболее перспективным и экономичным средством измерения и контроля деталей в ГПС являются координатно-измерительные машины (КИМ).

Современные универсальные КИМ позволяют измерить самые различные корпусные детали: валы, рычаги, втулки, червяки и другие изделия, поверхности которых образуют плоскости, цилиндры, конусы, сферы, а также геометрические элементы пересечения различных поверхностей.

Координатно-измерительные машины могут не только измерить типовые поверхности, но и определить систему координат положения различных поверхностей относительно базовых. Результаты измерения представляются в виде отпечатанных протоколов аттестации или в виде оперативных сообщений на средствах отображения буквенно-цифровой и графической информации; в то же время эти данные могут накапливаться в ЭВМ для последующей статистической обработки.

Вся обработка результатов измерения осуществляется управляющим вычислительным комплексом, в состав которого входя: ЭВМ, стандартные периферийные устройства, блок управления электроприводами, нормирующие и другие необходимые виды преобразователей.

К основным задачам контроля, решаемым управляющим вычислительным комплексом относятся:

1) определение координат центров и констант измерения измерительных наконечников;

2) формирование системы координат измеряемой детали;

3) преобразование результатов измерения;

4) выполнение расчетов, связанных с определением метрологических параметров;

5) сравнение обрабатываемых результатов измерений с эталонными данными.

КИМ имеет высокий уровень математического обеспечения, позволяющий на основании измерения координат точек поверхностей, проводить вычисления размеров, отклонений формы и расположения, и представлять результаты измерений формы непосредственно в виде отклонений, регламентируемых ГОСТ 24642-81.

Выпускают КИМ с ручным управлением и автоматизированной обработкой результатов измерений, а также КИМ, в котором полностью автоматизированы процессы управления, измерения и обработки результатов измерения и которые можно выстроить в ГПС.

В данной работе КИМ представлена в сочетании с промышленным роботом и автоматизированной транспортно-складской системой, что дает возможность производить контроль деталей без непосредственного участия человека.

Исходя из габаритных размеров обрабатываемых деталей и требуемой точности измерений, выбираем координатно-измерительную машину КИМ «Platinum Faro ARM», технические характеристики которого представлены в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Характеристики КИМ

Параметр и единицы измерения

Показатели

Диапазон измерений, мм

0 ÷ 3700

Точность, ± мкм

до 18

Повторяемость, ± мкм

до 6*

Масса, кг

до 10

Фирма Faro предлагает ряд машин, конструкция которых выполнена в виде «измерительной руки». Компактность машин этого типа позволяет размещать их непосредственно на станинах обрабатывающего оборудования (рис. 3.13.) и проводить измерения в труднодоступных местах.

clip_image021

Рис. 3.13. КИМ Platinum Faro Arm

Модели серии Platinum Faro Arm — наиболее точные среди машин такого типа — они обладают точностью координатно-измерительных машин традиционной конструкции. Их эффективно применять для контроля качества в инструментальном производстве: для проверки точности изготовления штампов и пресс-форм, формообразующих поверхностей. Их использование может стать достойной альтернативой стационарным КИМ. Поэтому данное контрольно измерительное приспособление можно установить около продувочной камеры, которая используется для продувания каналов распределительной камеры. Так как в базовой технологии заложено, что контроль необходимо осуществлять каждой 5-ой детали и в проектной технологии сохраняются данные требования.

КИМ Platinum Faro ARM входящая в состав автоматизированного участка, способна эффективно и надежно работать в цеховых условиях в реальном масштабе времени, при этом подсистема управления КИМ интегрируется в систему управления участком, то есть ЭВМ более высокого уровня.

КИМ обладает универсальной техникой программирования, та как может не только измерять типовые поверхности, но и определять систему координат положения различных специальных поверхностей относительно базовых. При этом результаты измерений представляются в виде оперативных сообщений на средствах отображения буквенно-цифровой и графической информации, и накапливаться в ЭВМ для последующей статистической обработки.

КИМ имеет мощную поддержку в виде программно математического обеспечения.

С точки зрения построения программно математического обеспечения (ПМО) КИМ объекты измерения можно классифицировать на:

1). Объекты, имеющие постоянную конфигурацию поверхностей, валы, шестерни, винты, и др.

2). Объекты, имеющие переменную конфигурацию поверхностей (корпусные детали).

Для первых ПМО может иметь подпрограммы на каждый подкласс или вид деталей с обеспечением настройки на конкретный объект заданием набора его параметров. Для измерения деталей произвольной конфигурации требуется специальная подпрограмма для каждой детали, по крайней мере, в области задания последовательности и типов измеряемых поверхностей.

3.8. Расчет припусков на обработку детали

Припуск – это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Общим припуском на обработку на­зывается слой материала, удаляемый с поверхности исходной заготовки в про­цессе механической обработки для полу­чения готовой детали. [25]

Операционный припуск — это слой материала, удаляемый с заготовки при выполнении одной технологической опе­рации (ГОСТ 3.1109-82). Он равняется сумме промежуточных припусков, т.е. припусков на отдельные переходы, вхо­дящие в данную операцию.

В соответствии с этим при проекти­ровании технологических процессов раз­деляют операционные размеры и проме­жуточные, т.е. выдерживаемые при вы­полнении отдельных переходов.

Определение припусков на обработ­ку тесно связано с установлением пре­дельных промежуточных и исходных раз­меров заготовки, которые необходимы для конструирования приспособлений, специальных режущих и измерительных инструментов, штампов, пресс-форм, мо­делей, стержневых ящиков, настройки металлорежущих станков и другого тех­нологического оборудования, для обосно­ванного определения режимов резания и норм времени на выполнение операций механической обработки.

Так как существуют два метода определения величины припуска:

1) расчетно-аналитический;

2) опытно-статистический.

Поэтому для оптимального расчета припусков на механическую обработку используется опытно-статистический метод. Для назначения припусков на обработку используем табличные припуски и внесем в табл. 3.10.

Таблица 3.10

Назначение табличных припусков и допусков на обрабатываемые поверхности.

№ поверхности

Размер

Табличный припуск

Допуск

1

136

6,1

±0,5

2

Ø21

±0,21

3

103

6,1

±0,5

4

Ø38

6,1

±0,62

5

Ø18

±0,5

6

Ø8

±0,25

7

26,5

6,1

±0,5

8

Ø12

±0,25

9

16×30

10

18×18

11

Ø72

6,1

±0,5

12

202

8,4

±1,85

13

Ø36

6,1

±0,5

14

103

6,1

±0,5

15

Ø38

6,1

±0,62

16

108

6,1

±0,5

17

G3/4-B

1,5

±0,25

18

103

6,1

±0,5

19

Ø38

6,1

±0,62

20

15×10

21

13

6,1

±0,5

22

Ø34

6,1

±0,5

23

Ø28

6,1

±0,62

24

Ø12

5,8

±0,3

25

26,5

6,1

±0,5

26

Ø52

6,1

±0,5

27

Ø52

6,1

±0,5

28

Ø39

6,1

±0,62

29

Ø22

6,1

±0,5

30

М12

1,5

Н7

31

4

±0,25

32

Ø20

±0,5

33

4

±0,25

34

Ø8

±0,25

35

103

6,1

±0,5

36

Ø38

6,1

±0,62

В данном разделе были проведены все расчеты и заключения, которые связанны с разработкой проектного варианта технологического процесса. В последующих двух главах будет произведен расчет режимов резания с помощь «T-flex 8.0» и произведем экономическое обоснование с использованием «Project Expert 7».

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

w

Connecting to %s