Розробка технологічного процесу виготовлення кришки

Свердління шести отворів  та чотири отвори під М4Н7. Для свердління використовують свердла з швидкорізальної сталі Р6М5 з нормальним конічним хвостовиком відповідно до ГОСТ 110903-77.

Операція 020. Нарізання різьб

Виконують також на вертикально-свердлильному  верстаті 2Н125. Для нарізування різьби М4Н7 використовують машинні мітчики з швидкорізальної сталі Р6М5 з нормальним конічним хвостовиком відповідно до ГОСТ 110903-77.

8. Розробка  операційного технологічного процесу

1. Визначення  припусків на механічну обробку

1. Визначення  припусків розрахунково-аналітичним  методом

Розрахунок припуску на обробку  площини В

Необхідно розрахувати припуск на чорнове і чистове точіння площини В, що виконується при одному установі заготовки за два переходи. Заготовка – виливок із сталі 45Л 9-го класу точності (відповідно до ГОСТ 26645- 85), відлитий у піщано-глинистій форми з машинним формуванням за металевими моделями. Заготовка для обробки установлюється необробленими поверхнями на постійні точкові опори.

Припуск на обробку окремо розміщених площин (односторонній припуск) визначають за формулою:

,

де - висота нерівностей профілю на попередньому переході; - глибина дефектного поверхневого шару на попередньому переході; - сумарні просторові відхилення розміщення оброблюваної поверхні відносно технологічної бази, які одержані на попередньому переході; - похибка установки заготовки на переході, який виконується.

Просторові  відхилення розміщення поверхонь при обробці площин враховують тільки їх жолоблення, тобто:

,

де  мкм – питоме жолоблення на 1 мм довжини заготовки [1, с.72; 3, т.1, с.183, табл. 8]; L – найбільший розмір оброблюваної поверхні у напрямку обробки, м. Після механічної обробки:

,

де  – коефіцієнт уточнення форми.

У даному випадку:

,

,

.

Похибки установки  на переході, що виконується, при обробці  площин визначається по формулі [1-4]:

,

де  – похибка базування; - похибка закріплення.

Похибка базування  відсутня, тому що вимірювальна і технологічна бази співпадають, тобто . Похибка закріплення мкм [1, с.81].

У результаті:

 мкм,

 мкм.

Допуски на розміри  литої заготовки, значення допусків і висот мікронерівностей, одержаних  після механічної обробки, приведені  в [1-4].

У зведену табл. 1 записують  порядок виконання переходів, отримані точність і шорсткість обробленої поверхні, а також табличні значення і h.

 

Таблиця 1. Розрахунок припусків на обробку поверхні В

Технологічні переходи при обробці площини	Елементи припуску, мкм				Розрахунковий припуск , мкм	Розрахунковий розмір , мм	Допуск , мкм	Граничні розміри, мм		Граничне значення припусків, мм
		h
Заготовка (лиття в піщано-глинисту форму, 9-ий клас точності)	600		88	−	−	30,892	1800	30,9	32,7	−	−
Чорнове точіння (12-ий квалітет)	100	100	4.4	80	768	30,124	210	30,1	30,31	0,9	2,39
Чистова обробка (10-ий квалітет)	10	15	3,52	4	208,4	29,916	84	29,916	30	0,184	0,31
										1,084	2,7

 

Для таких поверхонь і  поверхонь, які одержані після механічної обробки, і h наведені в [1, табл. 27-30; 3, т.1, с.182, табл.6, 10].

 

Розрахунок припуску на обробку  отвору 60Н9 (+0,01)

Необхідно розрахувати припуск  на чорнове і чистове розточування отвору 60Н9 та його кінцеве розвертання при одному установі заготовки.

Для циліндричних внутрішніх поверхонь припуск визначають за формулою:

 

Сумарне значення для виливків в піщано-глинисту форму 9-го класу точності приймають 600 мкм [1, с.65; 3, т.1, с.182, табл.. 9; 4, с. 191].

Сумарне значення просторових  відхилень для литих отворів приймають таким, як допуск зміщення, тобто .

,

.

При обробці  плаваючою розверткою просторові відхилення на припуск не впливають, тобто їх не враховують.

Похибка установки  визначається за формулою [1-4]:

,

де  - відповідно похибка базування.

Похибка базування  відсутня, тому що вимірювальна і технологічна бази співпадають, тобто . Похибка закріплення [1, с.82] при установці в пристрої з пнемозатискачем мкм.

При чистовому  розточуванні в результаті уточнення  форми отвору [1]:

 мкм.

При обробці  плаваючою розверткою похибка установки  на припуск не впливає, тобто їх не враховують.

У зведену табл. 2 записують  порядок виконання переходів, отримані точність і шорсткість обробленої поверхні, а також табличні значення і h.

 

Таблиця 2. Розрахунок припусків на обробку отвору 60Н9

Технологічні переходи при обробленні отвору 60H9	Елементи припуску, мкм				Розрахунковий припуск , мкм	Розрахунковий розмір , мм	Допуск , мкм	Граничні розміри, мм		Граничне значення припусків, мм
		h
Заготовка (лиття в піщано-глинисту форму, 9-ий клас точності)	600		1800	−	−	53,482	2000	51,5	53,5	−	−
Чорнове розточування (12-ий квалітет   )	100	100	90	440		59,162	300	58,9	59,2	5,7	7,4
Чистова обробка (10-ий квалітет, )	25	25	72	22		59,786	120	59,68	59,8	0,6	0,78
Викінчуюче розвертування (9-ий квалітет )	7	7	−	−		60,03	30	60	60,03	0,23	0,32
										6,53	8,5

 

Сумарне значення R_z і h для виливків в земляні форми 9-ого класу точності приймають 600 мкм [1, с. 65; 3, т.1, є. 182, табл.9].

2. Визначення  припусків аналоговим методом

Остаточно прийняті значення припусків на механічну обробку  та відхилення розмірів виливка наведені в табл. 3.

 

Таблиця 3 – Припуски на механічну обробку  кришки

Параметр		30 ()	11
Вид остаточної механічної обробки, необхідної для забезпечення точності деталі	Чорнова	Чорнова, напівчистова	Чорнова, напівчистова	Чорнова, напівчистова, чистова	Чорнова, напівчистова, чистова
Вид остаточної механічної обробки, необхідної для забезпечення заданої шорсткості	Чорнова	Чорнова, напівчистова	Чорнова, напівчистова	Чорнова, напівчистова, чистова	Чорнова, напівчистова, чистова
Прийнята остаточна обробка для  забезпечення заданої якості деталі	Чорнова	Чорнова, напівчистова	Чорнова, напівчистова	Чорнова, напівчистова, чистова	Чорнова, напівчистова, чистова
Допуск	2,4	1,8	1,4	2,2	2,0
Загальний припуск на сторону	2,1	2,3	2,0	3,0	2,8
Технологічний напуск на сторону внаслідок  формувальних уклонів	0,19	-	-	0,12	0,18
Кінцевий розмір виливка	114,58±1,2	34,6±0,9	15±0,7	94,24±1,1	54,04±1,0

 

Остаточно прийняті значення припусків на механічну обробку  та відхилення розмірів виливка наведені в табл. 3, рекомендаціями ГОСТ 3.1125-88, ГОСТ 3212-92, призначають формувальні уклони і радіуси заокруглень та остаточно оформлюють ескіз виливка.

2. Визначення  режимів різання

1. Визначення  режимів різання розрахунково-аналітичним  методом

Розрахунок режиму для чорнової обробки площини В

Вихідні дані: оброблюваний матеріал - сталь 45Л; устаткування – токарний верстат 16К20Ф3; інструмент – підрізний різець, заточений по формі ІІ [10] з пластиною із твердого сплаву Т15К6; геометричні параметри різальної частини різця [10]: ; державка різця циліндрична діаметром 38 мм. Режим різання розраховують за методикою, наведеною в [3]. Відповідно до табл. 2 та виходячи з рекомендацій [3] весь припуск на сторону розділяємо по переходах так: при чорновому точінні приймається рівною припуску на обробку . Згідно з [3] призначають з наявних на верстаті подачу мм/об.

Відповідно до [3] приймають період стійкості різця Т=60 хв і визначають швидкість різання за формулою:

,

де  – визначають з [3, ст. 269, табл. 17];

 

Тоді:

 м/хв

Розрахункове  значення частоти шпинделя, яке допускається стійкістю різця:

 об/хв

З найближчих наявних на верстаті призначаємо 560 об/хв

Тоді:

 м/хв.

.

Головна складова сили різання , яка визначає потужність, що витрачається на обробку:

, кгс

Для даних  умов:

 

Потужність, яка витрачається на розточування:

 кВт

На основі виконаних обрахунків остаточно  приймають режим різання при чорновому точінні площини В: , мм/об, , 560 об/хв, м/хв, H, N = 5,15 кВт.

Розрахунок режиму для свердління отвору

Вихідні дані: оброблюваний матеріал - сталь 45Л; устаткування –  вертикально-свердлильний  верстат 2Н125; інструмент – свердло спіральне з різальною частиною з швидкорізальної сталі Р6М5; форма заточки свердла – Н (нормальна, одинарна) [11].

Режим свердління розраховують за методикою, наведеною в [3]. Глибина  різання при свердлінні . З рекомендованих подач [3] призначають наявну на верстаті . Приймають період стійкості свердла T = 60 хв.

Швидкість різання, яка допускається стійкістю інструмента, визначається за формулою:

 

Для даних умов:

 

Тоді:

 

Розрахункова частота обертання шпинделя, яка допускається стійкістю свердла:

 об/хв

На верстаті підбирають найменшу частоту обертання  об/хв.

Фактична швидкість різання:

 м/хв.

Крутний момент і осьову силу визначають за формулами:

 Нм

 Н

Потужність  свердління:

 кВт,

що  менше потужності на шпинделі верстата.

Остаточно для  свердління отвору приймають: t = 2,5 мм; об/хв; м/хв; N = 0,31 кВт.

2. Визначення  режимів різання аналоговим методом

Режим різання за таблицями  визначають у наступній послідовності [5, 6, 8]: підбирають інструмент і матеріал його різальної частини; з технологічних міркувань вибирають глибину різання t, мм; орієнтуючись на табличні значення, визначають із наявних на верстаті подачу , мм за оберт заготовки або інструмента, чи , мм на зуб; за таблицями підбирають рекомендовану швидкість різання, за нею розраховують частоту обертання шпинделя верстата і, виходячи з наявних на верстаті, призначають найближчу за значенням і .