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

ПоверхностиТочность размеров, квалитетШероховатость Ra, мкмМетод обработкиВид обработкиТочность размеров,

квалитет

Шероховатость, Ra, мкм
1Н14Rа40ФрезерованиеДвукратноеН14Rа40
2Н14Ra40СверлениеОднократноеН14Rа40
3Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноеН14Rа40
4Rа20Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

ОднократноRа20
5Н14Rа20СверлениеОднократноН14Rа20
6Н14Rа20СверлениеОднократноН14Rа20
7Н14Rа40ФрезерованиеДвукратноН14Rа40
8Rа5

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

ОднократноRа5

Rа20

9
10
11Н14Ra20РастачиваниеОднократноН14Ra20
12Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноН14Ra40
13Н11Ra40РастачиваниеОднократноН11Ra40
14Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноеН14Rа40
15Rа20Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

ОднократноRа20
16Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноеН14Ra40
17G3/4-BRa5

Ra20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

ОднократноG3/4-BRa40
18Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноеН14Rа40
19Rа20Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

ОднократноRа20
20
21Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноН14Ra40
22Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноН14Ra40
23Н14Ra40РастачиваниеОднократноН14Ra40
24Н14Ra40СверлениеОднократноН14Ra40
25Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноН14Ra40
26Н14Ra40РастачиваниеОднократноН14Ra40
27Ra5

Ra20

Растачивание, Зенковка фасок, Нарезание резьбы.ОднократноRa5

Ra20

28Н14Ra20Растачивание,

Рассверливание,

Зенковка фасок.

ОднократноН14Ra20
29Н14Ra40СверлениеОднократноН14Ra40
30Rа5

Rа20

Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

ОднократноRа5

Rа20

31Н14Ra40СверлениеОднократноН14Ra40
32Н14Ra40СверлениеОднократноН14Ra40
33Н14Ra40СверлениеОднократноН14Ra40
34Н14Ra40СверлениеОднократноН14Ra40
35Н14Ra40ФрезерованиеДвукратноеН14Rа40
36Rа20Сверление,

Зенковка фасок, Нарезание резьбы.

ОднократноRа20

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

№ позицииНазваниеНазначение
1Портативная гидроустановкаСлужит для нагнетания жидкости в гидравлическую систему.
2ГидроприводыПредназначены для соединения гидроустановки с 4 гидроцилиндрами.
3Гидроцилиндры 4 шт.Служат для закрепления детали.
4Опорный палецСлужит для создания точки опоры для детали.
5Опорный палецСлужит для создания точки опоры для детали.
6Опорный палецСлужит для создания точки опоры для детали.
7Опорный палецСлужит для создания точки опоры для детали.
8ПлитаСлужит основой для приспособления.
9Опорный палецСлужит для создания точки опоры для детали.
10ЗаготовкаОбрабатываемая 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

№ позицииНазваниеНазначение
1Портативная гидроустановкаСлужит для нагнетания жидкости в гидравлическую систему.
2ГидроприводыПредназначены для соединения гидроустановки с 2 гидроцилиндрами.
3ГидроцилиндрСлужат для закрепления детали.
4Опорный палецСлужит для создания направляющей точки опоры для детали.
5Опорный палец 3шт.Служат для создания установочной базы детали.
6Опорный срезанный палецСлужит для создания точки опоры для детали.
7ГидроцилиндрСлужат для закрепления детали.
8ПлитаСлужит основой для приспособления.
9ЗаготовкаОбрабатываемая 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

№ позицииНазваниеНазначение
1Портативная гидроустановкаСлужит для нагнетания жидкости в гидравлическую систему.
2ГидроприводыПредназначены для соединения гидроустановки с 4 гидроцилиндрами.
3Гидроцилиндры 4 шт.Служат для закрепления детали.
4Опорный палецСлужит для создания точки опоры для детали 2 штуки.
5Опорный палецСлужит для создания точек опоры для детали, которые сопрягаются с поверхностями 22 и 23.
6ЗаготовкаОбрабатываемая деталь.
7ПлитаСлужит 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.
005Установ 1Обрабатывающий центр или вертикально-фрезерный станок
1Фрезерование
2Сверление
010Установ 1Обрабатывающий центр
7, 25.Фрезерование
3, 14, 16, 18, 35.Фрезерование
4, 15, 19, 36.Растачивание
21, 22.Фрезерование
11.Растачивание
27Растачивание
17, 29.Растачивание
28Растачивание
26Растачивание
12Фрезерование
13Растачивание
23Растачивание
5, 32Сверление
24, 31, 33Сверление
8, 30Сверление
22, 23Фрезерование
8, 13, 15, 17, 19, 27, 30, 36Зенковка фасок
27Нарезание резьбы
4, 15, 19, 36Нарезание резьбы
17Нарезание резьбы
8, 30Нарезание резьбы
015Установ 1Обрабатывающий центр
6, 34Сверление

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 оборудованияЕд. измеренияИС630ИС800
Наибольшие программируемые перемещения
— сани шпиндельной бабки по оси Хмм800/10001200/1450
— шпиндельная бабка по оси Yмм7101000
— рабочий стол по оси Zмм6301200
— рабочий стол по оси Вград360°360°
Предельные размеры обрабатываемых поверхностейммclip_image019800×710clip_image019[1]1000×1000
Расстояние от оси шпинделя до поверхности столамм40…75060…1060
Расстояние от торца шпинделя до оси вращения столамм125…755
(250…880)
200…1400
(400…1600)
Рабочий стол и устройство смены палет
Рабочая поверхность паллетымм630×630800×800
Грузоподъемность паллетыкг6001000
Количество паллетшт.22
Количество платформ для установки крупно-габаритного инструмента (длиной до 800 мм)шт.2
Время смены паллет, не болеес1212
Главный привод и устройство смены инструмента
Скорость вращения шпинделяоб/мин40…12000
(40…8000)*
40…12000
(40…8000)*
Исполнения конуса шпинделяISO 40/50;
HSK-А63/80/100
ISO 50;
HSK-А80/100
Мощность главного привода при ПВ100%кВт22 (30, 40)*30, (40)*
Наиб. момент на шпинделе при ПВ100%Нм120 (90, 280)*190 (120, 280)*
Емкость инструментального магазина60 (50)50
Время смены инструмента «от реза до реза»с5,57
Привод подач
Пределы скоростей перемещений рабочих органов:
— ось Хмм/мин1…600001…40000
— ось Yмм/мин1…600001…30000
— ось Zмм/мин1…600001…40000
— ось Вград/мин1…108001…10800
Ускорением/с288
Наибольшие усилия подач по линейным осямкН6,08,0
Наиб. крутящий момент поворотного столаНм7501000
Дискретность задания линейных перемещениймм0,0001 (0,001)*
Дискретность задания поворота столаград0,0001° (0,001° )*
Класс точности станка по ГОСТ30027А (П)
Питающий токAC, 3-фазный, 380В, 50Гц
Габариты станка BxLx Hм4,2×6,0x3,65,1×7,2×4,3
Общая масса станкакг1600022000

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 оборудованияНомер переходаВид обработкиРежущий инструмент
005ИС-800Установ 1
1Фрезерование поверхность в размер 1 (136±0,5) (1)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

2Сверлить последовательно 8-м отверстий 2(ø21±0,21) – напроход (2)Сверло 2301-0443

ГОСТ886-77

010ИС-630Установ 1
1Фрезеровать двукратно круглый фланец, выдерживая размер 1(26,5±0,5) (7)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

2Фрезеровать двукратно квадратный фланец, выдерживая размер 2(26,5±0,5) (25)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

3Фрезеровать последовательно 2 бортика ø60, выдержав размер 3(103±0,5) (18, 35)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

4Фрезеровать последовательно 3 бортика в размер 4(108±0,5) (16)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

5Фрезеровать последовательно 2 бортика ø60, выдержав размер 5(103±0,5) (3, 14)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

6Фрезерование бортик ø48 в размер 6(202±1,85) (12)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

7Фрезеровать бортик ø46 в размер 7(13±0,5) (21)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

8Фрезеровать ½ бортика ø46 за 2 прохода, выдержав размер 8(8±0,5), 9(4,6±0,2) (21´)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

9Расточить отверстие диаметром 10(ø72Н14) – напроход (11)Фреза 2214-0157

ГОСТ 9473-80

10Расточить последовательно 2 отверстия до диаметра 11(ø38±0,62) – напроход (4, 15)2146-5248 Резец расточной ВКЗМ
11Расточить последовательно 2 отверстия до диаметра 12(ø38±0,62) – напроход (19, 36)2146-5248 Резец расточной ВКЗМ
12Расточить отверстие диаметром 13(ø52Н13) на глубину 14(3±0,2) (26)2146-5248 Резец расточной ВКЗМ
13Расточить отверстие диаметром 15(ø52Н13) — напроход (27)2146-5248 Резец расточной ВКЗМ
14Сверлить отверстие диаметром 16(ø22±0,5) – напроход (29)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

15Расточить канавку до диаметра 17(ø39±0,62) на глубину 18(74,5±0,5) (28)Уникальный расточной
16Расточить отверстие до диаметра 19(ø36±0,5) – напроход (13)2146-5248 Резец расточной ВКЗМ
17Сверлить отверстие до диаметра 20(ø28Н14) – напроход (23)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

18Сверлись отверстие до диаметра 21(ø18Н14) на глубину 22(3±0,25) (5)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

19Сверлить отверстие до диаметра 23(ø20±0,5) – напроход (32)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

20Сверлить отверстие до 24(ø12±0,25) – напроход (24)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

21Сверлись последовательно 5 отверстий до диаметра 25(ø12Н14) на глубину 26(4±0,25) (31, 33)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

22Сверлись последовательно 4 отверстий до диаметра 27(ø10,5Н14) напроход (30)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

23Сверлись последовательно 4 отверстий до диаметра 28(ø10,5Н14) 2 напроход, и 2 на глубину 29(18±0,5) (8)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

24Фрезеровать поверхность до диаметра 30(ø34±0,5) на глубину 31(6±0,25) (22)2220-5016 Фреза концевая ø9,5
25Фрезеровать 3 паза, шириной 32(9,5±0,58) и глубиной 33(6±0,5) (23´)2220-5016 Фреза концевая ø9,5
26Зенковать конус по диаметру 34(ø29±0,5) под углом 60° (28´)Зенковка ГОСТ 15600-70
27Зенковать фаски 35(2×45°) (4, 15, 19, 27, 36)Зенковка ГОСТ 15600-70
28Зенковать фаски 36(1,6×45°) (30, 17, 8)Зенковка ГОСТ 15600-70
29Зенковать фаски 37(1×45°) (13)Зенковка ГОСТ 15600-70
30Нарезать резьбу 38(М48×2) — напроход (27)Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

31Нарезать резьбу 39(М42×2) в 2-ч отверстиях — напроход (4, 15)Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

32Нарезать резьбу 40(М42×2) в 2-х отверстиях — напроход (19, 36)Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

33Нарезать резьбу 41(G3/4-B) в 3-х отверстиях – напроход (17)Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

34Нарезать резьбу 42(М12×2) в 2-х отверстиях – на глубину 43(18±0,5) (8)Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

35Нарезать резьбу 44(М12×2) в 2-х отверстиях – напроход (8´)Метчик 2640-0081

ГОСТ1604-71

36Нарезать резьбу 45(М12×2) в 4-х отверстиях – напроход (30)
015ИС630Установ 1
1Сверлить отверстие диаметром 1(ø8±0,36) — напроход (6)Сверло 2300-0034

ГОСТ886-77

2Сверлить 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

№ операцииТип станка№ переходаТип режущего инструментаУсловие выбораВид и типоразмер вспомогательного инструмента
005ИС8001Фреза торцеваяДиаметр посадочного отверстия фрезы ø90Оправка фрезерная 6222-5030. Нож ВКВ 2025-5011.
2СверлоХвостовик сверла с конусом МорзеВтулка переходная для инструмента с конусом Морзе 191831073
010ИС6301Фреза торцеваяДиаметр посадочного отверстия фрезы ø90Оправка фрезерная 6222-5096. Нож ВК8 2021-0015.
2-8Фреза торцеваяДиаметр посадочного отверстия фрезы ø40Оправка фрезерная 2021-5021. Нож ВК8 2021-0015.
9Резец расточнойДиаметр посадочного диаметра резца ø48Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
10Резец расточнойДиаметр посадочного диаметра резца ø48Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
11Резец расточнойДиаметр посадочного диаметра резца ø48Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
12Резец расточнойДиаметр посадочного диаметра резца ø48Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
13Резец расточнойДиаметр посадочного диаметра резца ø48Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
14СверлоХвостовик цилиндрический ø22Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
15Резец расточнойДиаметр посадочного диаметра резца ø48Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
16Резец расточнойДиаметр посадочного диаметра резца ø48Борштанга 6330-5112, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
17СверлоДиаметр хвостовика ø28Удлинитель ø28×КМ2×145 6918-4962
18СверлоХвостовик цилиндрический ø18Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
19СверлоХвостовик цилиндрический ø20Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
20СверлоХвостовик цилиндрический ø12Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
21СверлоХвостовик цилиндрический ø12Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
22СверлоХвостовик цилиндрический ø10,5Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
23СверлоХвостовик цилиндрический ø10,5Удлинитель ø48×КМ1×145 6918-5164, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
24Фреза концеваяХвостовик с конусом МорзеЦанга ø9,5 С215. 25ER-10, Патрон В215.3.4.080.25ER, Втулка переходная, В210 2.50.095.04
25Фреза концеваяХвостовик с конусом МорзеЦанга ø9,5 С215. 25ER-10, Патрон В215.3.4.080.25ER, Втулка переходная, В210 2.50.095.04
26ЗенкерХвостовик зенкера ø48Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
27ЗенкерХвостовик зенкера ø48Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
28ЗенкерХвостовик зенкера ø48Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
29ЗенкерХвостовик зенкера ø48Удлинитель ø48×КМ4×145 6918-5161, Втулка переходная ø48/К50 6105-5095
30МетчикПрименение 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
31МетчикПрименение 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
32МетчикПрименение 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
33МетчикНестандартный 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.
34МетчикНаличие 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
35МетчикНаличие 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
36МетчикНаличие 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
015ИС6301СверлоХвостовик с конусом МорзеЦанга ø8 С215. 25ER-10, Патрон В215.3.4.080.25ER, Втулка переходная, В210 2.50.095.04
2СверлоХвостовик с конусом МорзеЦанга 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 измеренияПоказатели
Диапазон измерений, мм0 ÷ 3700
Точность, ± мкмдо 18
Повторяемость, ± мкмдо 6*
Масса, кгдо 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.

№ поверхностиРазмерТабличный припускДопуск
11366,1±0,5
2Ø21±0,21
31036,1±0,5
4Ø386,1±0,62
5Ø18±0,5
6Ø8±0,25
726,56,1±0,5
8Ø12±0,25
916×30
1018×18
11Ø726,1±0,5
122028,4±1,85
13Ø366,1±0,5
141036,1±0,5
15Ø386,1±0,62
161086,1±0,5
17G3/4-B1,5±0,25
181036,1±0,5
19Ø386,1±0,62
2015×10
21136,1±0,5
22Ø346,1±0,5
23Ø286,1±0,62
24Ø125,8±0,3
2526,56,1±0,5
26Ø526,1±0,5
27Ø526,1±0,5
28Ø396,1±0,62
29Ø226,1±0,5
30М121,5Н7
314±0,25
32Ø20±0,5
334±0,25
34Ø8±0,25
351036,1±0,5
36Ø386,1±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

Gekoms LLC

Коллектив экспертов большая часть опыта и знаний которых востребованы в области промышленной автоматизации, разработки технически сложного оборудования, программировании АСУТП, управлении электроприводом. Телефон: +7(812) 317-00-87 Email: info@gekoms.com Сайт: http://gekoms.org