Технология изготовления детали «Корпус»

 ВВЕДЕНИЕ

 

Материальной основой перевооружения всего народного хозяйства является машиностроение. Его главная задача обеспечить все отрасли высокоэффективными машинами и оборудованием, необходимо, что бы производительность новых  машин была более высокой, а стоимость наименьшей.

  Перед машиностроителями становится  задача полнее обеспечивать все  отрасли народного хозяйства  техникой для механизации тяжелых  ручных работ.

  Для решения поставленных задач  необходимо устроить перевооружение самого машиностроения. Решающая роль в этом отводится станкостроению и инструментальной промышленности. Необходимо быстрее внедрять прогрессивные технологические процессы, обеспечивать опережающий рост производства металлообрабатывающих станков с ЧПУ, расширять выпуск автоматических и полуавтоматических линий, повысить качество режущего инструмента, а так же качество и точность отливок, повысить производительность труда.

 

 

1 ОБШАЯ ЧАСТЬ  

 

1. Характеристика типа производства

 

  Серийное производство характеризуется  ограниченной номенклатурой изделий изготовленных периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от объема выпуска изделий серийное производство делится на: мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Широко применяются специальные станки, полуавтоматы, автоматы и станки с ЧПУ. Технологические процессы разрабатываются подробно, следовательно, повышается  производительность, и время изготовления детали уменьшаются. Оборудование располагается по ходу технологического процесса. В крупносерийном производстве большая часть оборудования, приспособлений и инструмента специализированные. Квалификация рабочих ниже, чем в единичном производстве.

 

 

1.2 Назначение и характеристика  детали.

 

Деталь «Корпус» является хвостовой  частью расточного патрона, применяемым для крепления резцов с цилиндрическим хвостовиком (Ø8; 10; 12; 16) на расточных станках, станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах при точной чистовой расточке отверстий. Деталь «Корпус» содержит элементы обеспечивающие его закрепление в шпинделе, а для станков с автоматической сменой инструмента - дополнительные элементы, обеспечивающие захват устройством для транспортирования инструмента из магазина в шпиндель станка и обратно.

Выбор конструкции «Корпуса» определяется:

1. надежностью и точностью крепления;
2. экономичностью изготовления;
3. простотой конструирования и изготовления соответствующих узлов станков с ЧПУ;
4. масштабами и номенклатурой выпускаемых станков и инструмента.

Деталь «Корпус» имеет цилиндрическую форму и представляет собой  деталь типа тело вращения. Габаритные размеры детали Ø63, L=120 масса 1,35кг. Деталь имеет конус 40; зажимаемый диаметр резца, мм 8; 10; 12; 16. Деталь имеет 2 паза 16,1^+0,18 параллельных и симметричных относительно центральной оси и ласточкин хвост. Обрабатываемые диаметры, мм от 5 до 130. Максимальных ход, мм: грубой настройки +12; -8; точной настройки ±1,5. Цена деления лимба на диаметр, мм 0,005.

 

 

2. Характеристика материала.

Деталь выполнена из материала  – Сталь 18ХГТ ГОСТ 4543 – 71. Сталь - это сплав железа с углеродом где углерода до 2,14 %, в данном случае сталь легированная с содержанием углерода 0,18 %.

 

 

Химический состав и механические свойства указаны в таблицах 1 и 2.

Таблица 1                                                                                            Химический состав

Марка  материала	Содержание  основных элементов в %
	С	Cr	Mo	Si	Ti	S	P	Ni	Mn	N	Cu
Сталь легированная 18 ХГТ	0.17-0.23	1.0-1.3	0.03-0.37	0.17-0.37	0.03-0.09	0.035	0.035	0.3	0.8-1.1	0.008	0.3

 

 

 

Таблица 2                                                                                      Механические свойства

Марка материала	Твердость по Бринеллю НВ, МПа	В ременное сопротивление при растяжении  σв, МПа	Относительно удлинение δ,%
Сталь легированная 18 ХГТ	2129	981	9

 

 

 

1.4 Анализ на технологичность

 

Анализ на технологичность делится  на два вида: количественная и качественная оценка технологичности изготовления детали.

 

1.4.1Количественные показатели технологичности детали

 

Таблица 3                                                       Количественные показатели технологичности  детали

Наименование поверхностей	Количество поверхностей	Количество унифицированных элементов	Квалитет точности	Параметры шероховатости Ra,  мкм
Ø63-0.046 Ø44.45 h14 25±IT14/2 120±IT14/2 21 H14 18.1+0.18 50-0.1 58-0.1 5 H14 Ø53 h14 Ø17.5 h14 1.6 h14 9+0.5 45±IT14/2 Ø17+0.027 20 h14 Ø9 h14 32+0.3 Ø50 h14 10.5+0.3 1.5 h14 10 325 h14 Ø9 h14 14H14	1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 2	1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 2	8 14 14 14 14 12 11 11 14 14 14 14 14 14 8 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14	1.6 1.6 1.6 0.8 1.6;3.2 1.6 1.6 1.6 0.8 3.2 3.2 3.2 0,8;3,2 0,8;3,2 1.6 3.2 3.2 3.2 3.2 1.6 3.2 0.8 3.2 3.2 3.2

 

 

 

- Коэффициент унификации конструктивных элементов:

                                                                                                             [5]

где:  Qу.э - количество унифицированных  элементов;

        Qэ - общее  количество элементов.

 

Если Ку.э > 0,6 , деталь по этому показателю технологична.

 

- Коэффициент использования материала определяется по формуле:

                                                                    [5]

 

где:  Qу.э - количество унифицированных элементов;

        Qэ - общее  количество элементов.

 

Если Ку.э > 0,6 , деталь по этому показателю технологична.

 

- Коэффициент точности обработки определяется по формуле:

                       

 

где: Аср. - средний квалитет точности

                       

где:  Пi  - число поверхностей детали точностью соответственно по 1 ... 17 квалитетам.

                       

 

                      

 

Если Кт.c > 0,8 , то деталь по данному показателю технологична.

 

 

 

- Коэффициент шероховатости поверхности определяется по формуле:

где: Бср. - средняя шероховатость  поверхности, определяемая в значениях  параметра Rа, мкм.

 

Если Кш < 0,32 , то деталь по данному показателю технологична.

 

1.4.2 Качественный анализ на технологичность

Деталь «Корпус» имеет стандартный  конический хвостовик, ласточкин хвост, отверстие Ø17^+0,027 по 8 квалитету, два паза 16,1^+0,18 по 12 квалитету на которые предъявляется допуск 0,12 на симметричность относительно центральной оси. Деталь по конфигурации сложна. Заготовка изготовлена методом штамповки, что уменьшает припуски и объем механической обработки. Исходя из этого, можно сделать вывод, что данная деталь по конфигурации не технологична.

 

 

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор заготовки с расчетом  общих припусков

 

Таблица 4                                                                                      Общие припуски и размеры заготовки

Размер детали	Припуски Z; 2Z	Размер заготовки
Ø63 120 65,4 44,45	2Z=2 1.5 2Z=2 1.5 2Z=2 1.5 2Z=2 1.5	Ø 66 123 67.4 47.5

 

Сравним два варианта получения заготовки. Заготовку пруток и заготовку, плоченную методом штамповки.

Я выбрал заготовку, полученную методом  штамповки. Потому что это наиболее производительный способ изготовления заготовок. Этот способ позволяет получать штампованные детали простой формы и сложные фасонные заготовки. Даже некоторые такие детали отправляют на сборку без механической обработки, лишь после зачистки заусенцев. При таком способе получения заготовки припуски на обработку получаются минимальные, снижаются затраты на материал.

 

   2.2Определение межоперационных  припусков статистическим методом

Схема расположения припусков и  межоперационных размеров на размер

 Ø63_-0,046

 

 

 

Рис. 1    Межоперационные припуски

 

 

2.3   Разработка технологического  процесса обработки детали

  Таблица  5                                                                                                    Технологический процесс

№ опер.	Наименование операции, оборудование	Содержание операции
005	Штамповка
010	Токарная с ЧПУ OKUMA LB 300C1000	1.Подрезать торец, выдерживая размер 122 Резец проходной отогнутый ВК6 ШЦ II – 250 - 0.05 2.Центровать торец А2,5 Сверло центровочное А2,5 Р6М5 3.Сверлить отверстие Ø14 на глубину 20+0,3 Калибр пробка Ø14Н14 ШЦ I – 125 - 0.1 4.Точность Ø63-0,1 на длину 27,6+0,1 Резец проходной отогнутый ВК6 ШЦ II – 250 – 0.05 5.Центровать отверстие Сверло центровочное А2,5 Р6М5 6.Точить канавку Ø50-0,2 шириной 6+0,3 Специальный резец ВК6 ШЦ II – 250 – 0.05
015	Токарная с ЧПУ OKUMA LB 300C1000	1.Подрезать торец в размер 120,3 Резец проходной отогнутый ВК6 ШЦ II – 250 – 0.05 2. Центровать торец  Сверло центровочное А2,5 Р6М5 3. Точить конус40 Резец проходной отогнутый ВК6 Специальная втулка 4. Сверлить отверстие под штревель Ø16,3 Сверло спиральное Ø16,5 Р6М5 Калибр пробка Ø16,5Н14 5.Точность Ø63,5-0,1 на длину 25-0,1 Резец проходной отогнутый ВК6 ШЦ II – 250 – 0.05 6. Расточить Ø16,5 на длине 9,3+0,5 Резец расточной ВК6 ШЦ II – 250 – 0.05 7. Расточить канавку Ø17,5+0,43 шириной 1,6+0,2 Резец расточной ВК6 ШЦ II – 250 – 0.05 8. Точить канавку Ø53-0,5 шириной 5±0,15 Резец специальный канавочный ВК6 Шаблон 5Н12
		9. Точить фаски  Резец специальный ВК6 10. Подрезать торец в размер 25-0,1 Резец проходной отогнутый ВК6 ШЦ I – 125 - 0.1 11. Точить канавку для выхода  шлифовального круга Специальный канавочный резец ВК6
020	Фрезерная с ЧПУ ОЦ «ИР-500»	1.Фрезеровать паз 16,1+0,18 на длину 21 Концевая фреза Р6М5 Плоский калибр 2.Повернуть деталь на 180о фрезеровать второй паз 16,1+0,18  на длину 21 Концевая фреза Р6М5 Плоский калибр
025	Фрезерная с ЧПУ ОЦ «ИР-500»	1.Фрезеровать 4 лыски по заданной  траектории 50,30,1; 58-0,1 Фреза концевая Р6М5 ШЦ II – 250 – 0.05 2.Фрезеровать окно 14+0,3 на 32+0,5 Фреза концевая Р6М5 ШЦ I – 125 - 0.1 3. Фрезеровать фаски Угловая фреза Р6М5
030	Слесарная Верстак слесарный	1.Зачистить заусенцы, притупить  острые кромки Шабер, надфиль
035	Контрольная Стол контрольный	1.Проверетьразмеры детали с  предыдущих операций. Процент контроля 100%
040	Термическая обработка Установка «Корунд»	1.Цементировать1,1 – 1,4мм
045	Токарная 1К625Д	1.Сверлить отверстие Ø13,9+,3 на глубину 45мм Сверло Ø13,9 Р6М5 Калибр пробка 2.Нарезать резьбу метчиком М16–6Н  на глубину 32 Метчик машинный М16–6Н Резьбовой калибр
050	Координатно-расточная 2Е450АФ3	1.Сверлить отверстие Ø9 на проход, рассверлить отверстие Ø14,35+0,26 на глубину 10,65+0,3 Сверло спиральное комбинированное 2. Нарезать резьбу М16 1-7Н на глубину 6,65 Первый метчик М16 1-7Н
055	Слесарная Верстак	1.Зачистить заусенцы, притупить  острые кромки Шабер, надфиль 2. Нарезать резьбу М16 1-7Н на глубину 6,65 Второй метчик М16 1-7Н Резьбовой калибр
060	Термическая обработка Электропечь «Корунд»	1. Калить 56…60 HRC
065	Окисление химическое Ванны для хим. оксидации	1.Покрыть Хим. Окс, прм
070	Маркирование лазерное «УМЛА-600»	1.Маркировать порядковый номер  по дну паза (16,1)
075	Круглошлифвальная OKUMA GA26Т	1.Шлифовать Ø63-0,046;Ø44,45-0,1 Шлифовальный круг 25А25Н С1 500 63 203 Микрометр
080	Круглошлифвальная OKUMA GA26Т	1.Шлифовать  конус 40, выдерживая размеры 2±0,4; 16,6±0,1 Шлифовальный круг 54А80 600 70 254 Установка «MARPOS»
085	Круглошлифвальная 2М153АФ1	1.Шлифовать канавку под захват, выдержав размер 75,62-0,05 Шлифовальный круг 40А С1 450 20 203 Контрольный вал Ø10±0,003 Микрометр
090	Внутришлифовальная 3М227АФ2	1.Шлифовать отверстие Ø17+0,027 Шлифовальный круг ПП 40А С1 10 5 4 Калибр пробка 2. Шлифовать торец, выдерживая  длину конуса 65,4±0,2 Шлифовальный круг ШЦ II – 250 – 0.05
095	Токарная 1К625Д	1.Калибровать резьбу М16-6Н Резьбовой калибр 2.Полировать поверхность R1 Эльбор
100	Плоскошлифовальная 3Д721ВФ3	Шлифовать последовательно 4 плоскости, выдерживая размеры 50-0,1; 58-0,3 Шлифовальный круг 25А СМ1 250 25 76 ШЦ II – 250 – 0.05
105	Слесарная Верстак	1.Зачистить заусенцы, притупить  острые кромки Шабер, надфиль
110	Контрольная Стол контрольный	1.Проверетьразмеры детали с  предыдущих операций. Процент контроля 100%
115	Консервация Ванны консервации	1. Обмакнуть деталь в консервант