СОДЕРЖАНИЕ

0. ВВЕДЕНИЕ. 4

1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ. 5

2. Проектирование процесса обработки корпуса.. 8

2.1. Анализ и предпроектная подготовка чертежа детали. 8

2.2. Технические предложения по проектированию процесса обработки 15

2.3. Проектирование объема обработки. 17

2.3.1. Выбор возможных видов обработки для групп поверхностей 17

2.3.2. Выбор станков 20

2.3.3. Формирование СТОК-групп. 22

2.3.4. Расчет межпереходных размеров. 26

2.4. Проектирование последовательности обработки и операций. 32

2.4.1. Проектирование операций. 40

2.4.2. Режимы резания 42

2.4.3. Расчет ожидаемой точности размера. 44

3. Проектирование установочно-зажимного приспособления 47

4. Разработка схемы контроля взаимного расположения поверхностей.. 49

4.1. Конструктивные параметры основных элементов. 49

4.2. Расчет погрешности измерения. 49

4.3. Инструкция пользователю.. 50

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 52

6. Список используемой литературы.. 53

0. ВВЕДЕНИЕ

В данной работе представлено проектирование единичного технологического процесса механической обработки корпуса грузовой тали, эскизный проект установочно-зажимного приспособления, для использования на одной из операций, схема контроля точности взаимного расположения поверхностей.

1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1. Цель разработки технологического процесса

Разработка технологического процесса (далее ТП) механической обработки детали «Корпус тали червячной» для действующего производства – приборостроительного завода «Изумруд».

2. Программа выпуска. Продолжительность выпуска. Календарный план выпуска дета­лей

Общее количество деталей – 900 штук, в течение 3-х лет по неизменным чертежам, при равномерном ежемесячном выпуске. Время, отведенное на конструкторскую и технологиче­скую подготовку производства – 3 месяца.

3. Условия реализации ТП

На заводе используются следующие виды заготовительных производств:

- Получение заготовок методами литья

- Получение заготовок резкой сортового проката

- Вырубка заготовок из листового проката,

которые реализовываются в литейном цехе, штамповочном цехе и участках по рас­крою сортового проката в составе цехов.

Литейный цех выплавляет алюминиевые сплавы АК 7, АК 12 ГОСТ 1583-93. Применя­ются следующие виды литья: литье в землю, литье в опоки, литье в металлические формы, литье под давлением. Формование происходит как ручным, так и машинным способом. В ли­тейном цехе имеется модельный участок. Алюминиевые сплавы плавятся в электродуговых печах. В цехе имеется оборудование для аэрации формовочных смесей, машина разрыхли­тельно - смешивающая 1А11, машина для дробеструйной очистки АД-1 334-М. Для литья под давлением используется машина с холодной горизонтальной камерой прессования 5Г15 (уси­лие 630 т). Для зачистки и разрезки заготовок используют ленточные пилы.

При литье в опоки отливают заготовки массой до 100 кг и до III группы сложности. При литье в металлические формы возможна отливка заготовок до 20 кг.

Заготовки для литья – алюминиевые чушки весом по 15-20 кг, которые при необходи­мости режут ленточными пилами.

При резе заготовок из сортового проката используют ленточные и дисковые пилы, для вырубки заготовок из листа используют штампы.

Технологическая подготовка производства осуществляется технологи­ческим центром завода (ТЛЦ), бывший отдел главного технолога (ОГТ). ТЛЦ имеет в своем составе: бюро механической обработки, бюро программного управления, механосборочное бюро, бюро каркасной штамповки, инструментально-конструкторское бюро, бюро печатных плат, бюро планирования подготовки производства, отдел инструментального хозяйства, ин­струментальный цех. ТЛЦ возглавляет главный технолог, который подчинен главному инже­неру.

Вспомогательные цеха и участки представляют собой инструментальный цех, инстру­ментальные участки, в составе каждого цеха, участки по изготовлению и ремонту прессформ и штампов.

Инструментальный цех занимается инструментальным производством и производст­вом технологической оснастки – кондукторов, штампов, прессформ и т.п. Проектированием оснастки занимается конструкторское бюро завода.

Номенклатура изделий основного производства весьма разнообразна как по размерам, так и по назначению. Имеются и детали аналогичные проектируемой детали (типа «Корпус редуктора»).

Работа по групповым ТП на заводе не используется.

На заводе используется в основном универсальное оборудование – вертикально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, токарно-винторезные, горизонтально-расточные, сверлильные, плоскошлифовальные, круглошлифовальные, протяжные, зуборезные станки. Имеются также прессы, термопласт-автоматы и другое оборудование.

Работа ведется в основном универсальным режущим инструментом. Применяется разнообразная технологическая оснастка, такая как кондукторы, универсальные и специальные установочно-зажимные приспособления, люнеты, центроискатели и т.п.

Для контроля изделий применяются универсальные и специальные методы. Контроль ведется на рабочих местах, в цеховых и заводских ОТК.

Квалификация рабочего персонала различная – 2 – 6 разряды.

2. Проектирование процесса обработки корпуса

2.1. Анализ и предпроектная подготовка чертежа детали

Деталь представляет собой корпус грузовой тали. Название – корпус. Заготовка детали – литая, отлита, скорее всего, в песчаную форму. Материал детали – алюминиевый сплав АК7ч ГОСТ 1583 – 93. Вес детали – 1,3 кг. Габаритные размеры: длина – 171,5 мм, высота – 158 мм, ширина – 90 мм.

При анализе чертежа выявлено, что шероховатость поверхностей на чертеже обозначена неиспользуемыми в настоящее время обозначениями. В таблице 1 приведены изменения, которые необходимо сделать на чертеже.

Таблица 1

Перевод обозначений шероховатости в соответствии с принятыми в настоящее время

Нумерация поверхностей представлена на чертеже (графическая часть, лист 1). Анализ размерных связей и направлений обработки поверхностей производится по направлениям осей системы координат, связанной с деталью. Система координат связана с фронтальной проекцией. Направления осей координат показаны на чертеже.

На первом этапе проектирования необходимо выделить основные и вспомогательные конструкторские базы. Основных конструкторских баз на детали выделить нельзя, а вспомогательными являются поверхности 5, 9, 12, 14к, 15к.

При оценке и выборе исходных черновых баз для установки детали следует руководствоваться следующими соображениями по обеспечению требуемого взаимного расположения обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей:

1. Необходимо не допустить разностенность стенок между поверхностями 18 и 9, а также между поверхностями 17 и 12.

2. Необходимо обеспечить симметричность детали относительно оси отверстия 12.

3. Необходимо обеспечить параллельность поверхностей 1 и 2 поверхности 16.

4. Не допустить несоосности поверхностей 19 и 9.

При проектировании процесса обработки необходимо провести анализ размерных связей между обрабатываемыми и необрабатываемыми поверхностями. При анализе оцениваются и фиксируются на схеме (графах размерных связей, графическая часть, лист 2) следующие виды связей:

- Связи между обрабатываемыми поверхностями (или между осями или плоскостями симметрии поверхностей)

- Связи между обрабатываемыми и необрабатываемыми поверхностями или их элементами.

Необрабатываемые поверхности, связанные с обрабатываемыми, при проектировании технологии обработки используются в качестве исходных баз.

При анализе схем размерных связей оценивается связность системы размерных связей и однозначность связей между обрабатываемыми и необрабатываемыми поверхностями.

На рисунках 1, 2 и 3 представлены графы размерных связей соответственно в направлении X, Y и Z.

Рис. 1 Граф размерных связей в направлении Х

Рис. 2 Граф размерных связей в направлении Y

Рис. 3 Граф размерных связей в направлении Z

При анализе размерных связей в направлении Х видно, что за исходную базирующую поверхность целесообразно принять поверхность 17 или 18.

Анализ размерных связей в направлении Y показывает, что за исходную базирующую поверхность целесообразно принять поверхность 16. Но обрабатывать поверхности в указанной последовательности 16 ® 2 ® 1 ® 8 ® 4 ® 3 ® 7 не удобно, т.к. возникнут сложности при базировании на поверхности 8 и 3 из-за их малых размеров. Возможна потеря базирующих точек при базировании на эти поверхности. Поэтому удобнее изменить размерные связи таким образом, чтобы обработка велась от поверхностей 1 и 2, наиболее удобных для базирования. Измененный граф размерных связей в направлении Y представлен на рисунке 4. Перерасчет размерных цепей производится по методу полной взаимозаменяемости.

Анализ размерных связей в направлении Z показывает, что за исходную базирующую поверхность целесообразно принять поверхность 19. Но, так же как и в направлении Y есть неудобства при обработке поверхностей в последовательности ® 10 ® 13, т.к. возникнут сложности при базировании на поверхность 10, из-за ее малых размеров (произойдет потеря базирующих точек). Целесообразно изменить размерные связи таким образом, чтобы обработка велась от оси «чистой» поверхности 9. Измененный граф размерных связей в направлении Z представлен на рисунке 5. Перерасчет размерных цепей производится по методу полной взаимозаменяемости.

Рис. 4 Измененный граф размерных связей в направлении Y.

Рис. 5 Измененный граф размерных связей в направлении Z.

В процессе механической обработки деталь может подвергаться различным внестаночным операциям. Например: термообработка поверхностей, слесарные операции (снятие заусенцев, предварительная сборка и разборка и т.п.), межоперационный контроль детали, снятие внутренних напряжений (открепление заготовки) и т.п. Но не всегда эти операции являются внестаночными, т.к. контроль и слесарные некоторые операции могут быть частью каких либо операций.

Исходя из вышесказанного и учитывая, что деталь не подвергается термообработке или снятию внутренних напряжений, можно заключить, что нет необходимости деления процесса обработки на стадии. Весь процесс механической обработки происходит в 1 стадию.

Для упрощения последующего проектирования обрабатываемые поверхности детали рекомендуется объединить в группы сходные по конструкторским и технологическим признакам (для формирования идентичных планов обработки). Результаты формирования групп и характеристики поверхности детали содержатся в таблице 2. Исходя из функционального назначения поверхностей детали, особенностей их конфигурации и требований чертежа некоторые поверхности объединены в комплексы (крепежные отверстия 14к и 15к). Также следует выделить поверхности, которые рекомендуется обрабатывать совместно, т.к. эти поверхности связаны требованиями взаимного расположения поверхностей (поверхности 1, 5, 9).

Следует заметить, что ни одна из поверхностей не подвергается термообработке в процессе механической обработки детали.

Таблица 2

Характеристика поверхностей и объединение их в группы

Плоские поверхности

Отверстия цилиндрические

Все обрабатываемые цилиндрические поверхности имеют отношение длины к диаметру меньше 5.

Крепежные отверстия

Доступность поверхностей для обработки с различных координатных направлений и распределение поверхностей по сторонам обработки представлены соответственно в таблицах 3 и 4.

Таблица 3

Доступность поверхностей для обработки с разных координатных направлений

* - возможно при специальной оснастке

Таблица 4

Распределение поверхностей по сторонам обработки

Из таблиц 3 и 4 видно, что деталь в направлениях +X и –X не обрабатывается, и что деталь возможно обработать с 3-х направлений: +Y, -Y и +Z.

2.2. Технические предложения по проектированию процесса обработки

1. Технологический процесс проектируется как единичный.

2. Организация производства будет производиться по принципу предметно-замкнутых участков в цехе. Т.е. участок токарных станков, фрезерных станков, горизонтально-расточных станков, сверлильных станков и т.п.

3. Заготовка получается путем литья в песчаные формы. Формование происходит по деревянным моделям машинным способом. Общие припуски и напуски назначаются по справочной литературе. Термообработке заготовка не подвергается, контроль осуществляется в соответствии с техническими требованиями к заготовке ТПП 1-033. Специальные операции по подготовке заготовки до механической обработки не производятся.

4. Данный процесс механической обработки детали проектируется для использования в процессе горизонтально-расточного станка с ЧПУ (ИР320ПМФ4). На стане целесообразно обрабатывать партии заготовок по 15 – 20 штук. При этом загрузка станка будет приблизительно 1,5 – 2 смены. Хотя для обработки данной детали можно использовать станки разных типов как для обработки поштучно, так и партиями.

5. При обработке детали специальный режущий инструмент можно не использовать. Рекомендуется использовать универсальный режущий инструмент. Но из-за сложной конфигурации детали целесообразнее использовать специальную оснастку для установочного базирования. Т.к. выверочное базирование будет применять не удобно из-за сложной установки и закрепления заготовки.

6. Размеры целесообразнее получать автоматически (на настроенном станке). Хотя при применении план-суппорта на станке без ЧПУ (как возможный вариант) возможно индивидуальное получение размеров для каждой детали.

7. Контроль точности размеров, формы поверхностей необходимо производить универсальными средствами (индикаторными нутромерами, микрометрами, возможно калибрами). Контроль шероховатости нужно проводить по эталонам. Точность взаимного расположения поверхностей можно производить как универсальными средствами, так и специальными (с помощью контрольно-измерительной машины, инструментального микроскопа или специального контрольного приспособления).

8. При обработке необходимо концентрировать переходы на операциях для обеспечения необходимой точности взаимного расположения поверхностей, а также для понижения погрешностей базирования путем уменьшения установов.

9. При заданном количестве деталей в год не целесообразно использовать автоматизацию технологического процесса или его отдельных элементов.

10. Применение прогрессивных и малоотходных методов производства (таких как, например литье под давлением или по выплавляемым моделям) нецелесообразно при заданной программе выпуска.

2.3. Проектирование объема обработки

2.3.1. Выбор возможных видов обработки для групп поверхностей

Выбор возможных видов обработки для групп поверхностей представлен в табличном виде. В таблице 5 представлены возможные виды обработки для групп поверхностей (см. табл. 2) и указана несовместимость некоторых видов обработки с условиями производства и со свойствами детали.

Т.е. методика выбора возможных методов обработки заключается в следующем. Для групп поверхностей, сходных по конструкторским и технологическим признакам выбираются возможные метода обработки и получения поверхностей. Далее некоторые из методов обработки исключаются как невозможные по тем или иным признакам. В результате отбора остаются возможные методы обработки для групп поверхностей. Результаты выбора возможных методов обработки представлены в таблице 6.

Таблица 5

Выбор видов обработки для групп поверхностей

Результаты выбора возможных методов обработки представлены в таблице 6.

Таблица 6

Результаты выбора возможных методов обработки для групп поверхностей

2.3.2. Выбор станков

Далее при проектировании объема обработки выбираются станки, на которых можно реализовать уже выбранные возможные методы обработки. Т.е. сначала выбираются возможные станки для реализации возможных методов обработки. Далее из множества станков исключаются те станки, которые не могут быть использованы по тем или иным признакам и оставляются те, которые могут быть рекомендованы. Выбор станков представлен в табличном виде (таблица 7).

Таблица 7

Выбор станков для реализации возможных видов обработки

Результаты выбора станков приведены в таблице 8.

Таблица 8

Результаты выбора станков

2.3.3. Формирование СТОК-групп

Анализируя результаты выбора методов обработки, станков и доступность поверхностей с тех или иных направлений составляются СТОК – группы (станочные однокоординатные группы). СТОК-группы оформляются в табличном виде, т.е. из таблицы видно какая поверхность, на каком станке, и с какого направления обрабатывается. В таблице 9 представлена общая (комплексная) информация для проектирования СТОК-групп. Из таблицы 9 видно на каком станке, с какого направления и какие поверхности в принципе можно обработать.

Таблица 9

Исходная информация для проектирования СТОК-групп

Из таблицы 9 видно, что все поверхности возможно обработать с 3 направлений и это можно сделать на двух конкурирующих станках (токарном и горизонтально-расточном). При составлении СТОК – групп необходимо предусмотреть совместную обработку поверхностей 5, 9. Эти поверхности могут быть обработаны совместно только на горизонтально-расточном станке, на нем же могут быть обработаны поверхности 8, 4, 3, 7. Поэтому целесообразно все эти поверхности обрабатывать на горизонтально-расточном станке с ЧПУ


29-04-2015, 04:10