Обробка поверхонь

Практична робота № 3

з технології машинобудування на тему:

Вибір методів і числа ступенів обробки поверхонь (МОП) Варіант 32

Вихідні дані

деталь — корпус (рис. 1)

Рис. 1-а. Корпус підшипника Рис. 1-б Оброблювані поверхні

Таблиця 1. Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь деталі, зображеної на рис.1

1.Теоретичні відомості

До різних поверхонь висуваються різні вимоги, які забезпечуються різними методами обробки, до того ж одні й ті ж самі вимоги можна задовольнити різними комплектами технологічних методів обробки. Тому розробка методів і маршрутів обробки поверхонь — це складний і відповідальний етап у створенні технологічного процесу.

Можливі два шляхи пошуків рішення про методи обробки поверхонь (МОП).

Перший шлях пошуку визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [1]:

де К_ТС — загальне уточнення;

К_ТСі— окремі ступені уточнення;

n — число ступенів обробки;

Т_з, Т_q, T_i — допуски параметра, що розглядається відповідно до заготовки, деталі, і-го ступеня обробки.

Розділяючи загальне уточнення на співмножники (ступені), потрібно враховувати типові рекомендації [1]: для першого ступеня чорнової обробки досяжною є величина уточнення К_ТС 6; для проміжних ступенів напівчистової обробки К_ТС = 3…4; для ступенів чистової обробки з допусками точності ІТ5…ІТ7 К_ТС = 2. При розрахунках уточнень для співвісності ступенів валів або отворів, що обробляються різцями за одне встановлення на одній позиції, а також уточнень для похибки форми поперечного перерізу можна скористатися формулою [2]:

деталь обробка концентрація

К_ТС = Т_і-1/Т_і = j_c(C_pyS^ypy),

де j_с — жорсткість системи в розрахунковому перерізі;

С_ру — коефіцієнт для сили різання;

S — подача, мм/об;

уру — показник ступеня;

Т_і-1 і Т_і — характеристики точності (співвісності або форми поперечного перерізу) відповідно на попередньому на тому, що розглядається, ступені обробки.

Приклад. Визначити комплекс методів при виготовленні вала Dq = 50_-0,017 мм з вихідної заготовки мм.

Розв’язання:

1. Визначимо розрахункове уточнення:

.

2. Знаходимо регламентовану послідовність обробки і технологічні допуски за [3, табл. 1]:

· чорнове обточування Т₁ = 0,4 мм;

· чистове обточування Т₂ = 0,2 мм;

· попереднє шліфування Т₃ = 0,05 мм;

· кінцеве шліфування Т₄ = 0,017 мм;

3. Визначаємо уточнення за операціями:

.

Тоді уточнення всього процесу:

К_ТС1 • К_ТС2 • К_ТС3 • К_ТС4 = 3,5 • 2,0 • 4,0 • 3,0 = 84 > K_ТСр = 82.

Таким чином, прийнятий комплекс методів забезпечить необхідну точність.

Аналогічно визначають комплекси методів за відносними поворотами, шорсткістю тощо.

Іноді загальне число ступенів обробки визначають за спрощеною формулою [2]:

.

Після чорнової обробки точність збільшується з ІТ15 до ІТ11 (4 квалітети), після напівчистової обробки — з ІТ11 до ІТ9 (2 квалітети), після чистової обробки — з ІТ9 до ІТ7 (2 квалітети), що цілком відповідає рекомендаціям вибору етапів обробки.

Але при розробці технологічного процесу на етапі вибору МОП ще невідомі розміри заготовки і допуски операційних розмірів, які потрібні для визначення загального уточнення К_ТС і уточнення за окремими ступенями обробки.

Для визначення загального уточнення К_ТС на цьому етапі потрібно скористатися даними табл. 1.

Наприклад, поверхня 1 (рис. 1) задана розміром 40h17. Маємо допуск 2500 мкм, на розмір деталі маємо допуск 0,05 мм, тобто 100 мкм, загальне уточнення буде дорівнювати К_ТС = 2500/100 = 25.

Розподіл загального уточнення між переходами здійснюється згідно з рекомендаціями, викладеними вище.

Таким чином, визначають загальні уточнення для всіх оброблюваних поверхонь.

Другий шлях пошуку полягає у використанні типових планів обробки поверхонь, що рекомендують довідники та технічна література.

Як правило, для досягнення однієї й тієї ж кінцевої мети можливі декілька варіантів МОП. При цьому число переходів при обробці поверхні в різних варіантах може виявитись різним.

При використанні другого шляху призначення МОП можна рекомендувати наступне:

· всі поверхні пронумерувати, поверхні поділити на класи (плоскі, циліндричні, конічні, зовнішні, внутрішні та ін.), для яких підібрати поверхні-представники. Це, як правило, виконавчі поверхні. Прийняті рішення для виконавчих поверхонь поширити на всі поверхні відповідного класу;

· призначити в декількох варіантах методи обробки поверхонь-представників, і враховуючи прийняті схеми базування.

При виконанні цієї роботи потрібно мати на увазі такі поради:

· якщо точність заготовки невисока, обробку починають з попередніх операцій (чорнових), точну заготовку потрібно починати з чистової, а може навіть і з фінішної;

· кожен наступний метод повинен бути більш точним, ніж попередній. Допуск попереднього етапу повинен бути таким, щоб було можливо нормально використати наступний метод. Наприклад, не можна здійснити чистове розвертання після чорнового розточування, в такому випадку зубці розвертки працювали б з недопустимою глибиною різання, що не забезпечить ні точності, ні шорсткості. В даному випадку потрібно виконати такі операції: чорнове розточування, чистове розточування, чорнове розвертання, чистове розвертання;

· вибирають ті методи обробки, де шлях досягнення кінцевої мети коротший. В той же час можливі варіанти МОП перевіряють на технологічну сумісність та можливість застосування цих рішень для інших поверхонь того ж типу. Повторюваність методів обробки бажано мати максимальну. Це скорочує номенклатуру необхідного різального інструменту та дає змогу проектувати технологічний процес за принципом концентрації операцій з максимальним суміщенням обробки різних поверхонь, зменшує кількість встановлень, збільшує продуктивність та точність обробки;

· МОП обґрунтовують економічно, але підходити до цього треба обережно, оскільки сукупність методів може дати інший результат, ніж розгляд їх окремо.

2.Розробка МОП для корпусу (рис. 1).

Розглянемо на прикладі деталі, що зображена на рис. 1, вибір МОП із застосуванням двох шляхів. Деталь — із сірого чавуну СЧ18 згідно з ГОСТ 14 Маса — 3,4 кг. Заготовка — виливок. Запланований випуск — 5000 шт.

Можливі варіанти МОП вибираємо із врахуванням прийнятих технологічних баз. Результати вибору наведені в табл. 2.

Остаточне визначення МОП буде здійснене при розробці маршруту обробки деталі (МОD), і обов’язково це питання буде вирішуватись за умови комплексної обробки поверхонь.

Таблиця 2

Визначення методів обробки поверхонь деталі (рис. 1)

Поле допусків за ГОСТ 25 346–82 / СтСЭВ 145−75

Використана література

1.Руденко П. О. Проектування технологічних процесів. — К.: Вища школа, 1993. — 414 с.

2.Рудь В.Д. Курсове проектування з технології машинобудування. Луцьк, 1996. — 300 с.

3.Бондаренко С. Г. Розмірні розрахунки механоскладального виробництва. — К. 1993. — 544 с.