Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

1 Выбор метода получения заготовки Выбор методов получения исходной заготовки оказывает большое влияние н

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-07-10


3 Технологическая часть

 

3.1 Выбор метода получения заготовки

Выбор методов получения исходной заготовки оказывает большое влияние на решение важной задачи экономии металла. При выборе метода следует учитывать потери металла, связанные с этими методами. Общие потери металла при изготовлении деталей в значительной мере зависят от конфигурации изделия, от точности размеров и формы, а также от шероховатости поверхности исходных заготовок, так как все эти параметры непосредственно влияют на величину припусков на механическую обработку.

Метод получения заготовки определяется:

  •  технологической характеристикой материала детали, т.е. его литейными свойствами и способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением, а также структурными изменениями материала заготовки;
  •  конструктивными формами и размерами заготовки;
  •  требуемой точностью полученной заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностей;
  •  программой выпуска и заданными сроками выполнения программы.

Анализируя конструктивные и технологические особенности детали, можно сделать вывод, что наиболее оптимальным видом заготовки является штамповка. Так как литьё невозможно по причине физико-химических свойств материала (жаропрочная сталь). Изготовление данной детали в мелкосерийном и серийном производстве из прутка не целесообразно, т.к. очень большое количество заготовки перейдет в стружку при черновом точении, что так же скажется увеличением времени изготовления данной детали.

Вычислим коэффициент использования материала  (КИМ) по формуле

                                   ,                                              (3.)

где  Vдет – объем детали, мм3;

Vзаг – объем заготовки, мм3.

Величину объема детали вычислим с помощью CAD-системы   SolidWorks 2012. мм3.

Объем заготовок определим согласно эскизам, приведенным на      рисунке 3.1 и рисунке 3.2: мм3;  мм3.

;

.

Рисунок 3.1 – Эскиз заготовки (пруток)

Рисунок 3.2 – Эскиз заготовки (штамповка)

Из расчётов видно, что КИМштамп > КИМпрутка, поэтому для дальнейшего создания технологического процесса изготовления детали принимаем более рациональный способ получения заготовки - штамповку.

3.2 Проектирование перспективного технологического процесса обработки детали

В технологических процессах изготовления деталей вращения превалирующими являются токарные операции, которые, как правило, выполняются на станках с ЧПУ, оснащённых контурной системой ЧПУ
с линейно-круговым интерполятором и устройством для нарезания резьбы.
Эти системы обеспечивают обработку сложного профиля, коррекцию положения режущего инструмента и высокую скорость вспомогательных перемещений. Станки оснащают револьверными головками или магазинами сменных резцовых блоков, которые позволяют выполнять автоматически смену инструментов по заданной программе.

Настройка инструментов на размер производится на специальных оптических приспособлениях вне станка. Инструменты устанавливаются в головку без дополнительной выверки. Станок настраивают с использованием датчиков касания, которые одновременно служат для коррекции положения инструмента по мере его износа.

Выбор методов обработки осуществляется исходя из требований чертежа детали, принятой заготовки и типа производства.

При построении технологического процесса руководствуются следующими правилами:

1) Обработать  поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций;

2) При наличии механическую обработку разделяют на две части: до термической обработки и после нее;

3) При определении последовательности переходов предусматривать опережающее выполнение тех, которые подготавливают возможность осуществления следующих за ними переходов.

4) Предусмотреть возможность совмещения операций и переходов для обработки за один установ на одной технологической базе.

Проанализировав конструктивные особенности и технологичность детали, были разработан технологический процесс изготовления детали типа «Вал». Ставилась задача укрупнить операции точения, сверления и свести обработку к минимальному количеству установов.

Приспособлением для фиксации детали служит трех кулачковый патрон и люнета, деталь закрепляется по торцу и внешнему диаметру.

Составим маршрут обработки детали, который представлен на рисунке 3.3:

Рисунок 3.3 - Эскизы обработки

В таблице 3.1 представлен Новый маршрут технологического процесса механической обработки детали «Вал»

Таблица 3.1 - Новый маршрут технологического процесса механической обработки детали «Вал»

№ операции

Операция

Оборудование

005

Заготовительная

Пресс

010

Комплексная с ЧПУ

200НТ

015

Комплексная с ЧПУ

200НТ

020

Комплексная с ЧПУ

200HT

025

Комплексная с ЧПУ

200HT

030

Комплексная с ЧПУ

200HT

035

Термообработка

---

040

Контроль

Стол ОТК

Таким образом, благодаря использованию токарного станка с ЧПУ, мы сократили количество переустановок детали, а, следовательно, и сократилось общее время ее обработки.

3.3 Размерный анализ техпроцесса, расчет межоперационных размеров и припусков

При проектировании технологического процесса одним из наиболее важных и трудоёмких является вопрос определения операционных размеров и их допусков. Целью размерного анализа является нахождение технологических значений по операциям, гарантирующих выдерживание всех чертёжных размеров, всех технологических требований и минимум необходимых операционных припусков. В процессе размерного анализа могут быть уточнены базы и простановка технологических размеров.

В качестве исходных данных для проведения размерного анализа используем:

- чертёж

- маршрутную технологию изготовления детали с разработанными эскизами, указанными базами, обрабатываемыми поверхностями на каждой операции, операционными размерами в буквенном виде.

Далее построим совмещённую схему обработки с указанием на ней чертёжных размеров, размеров заготовки, всех технологических размеров li и припусков, которые обозначены zi. Технологические размеры li укажем строго в порядке их получения в технологическом процессе. А также построим граф-дерево.

После построения граф дерева убедились в правильности его построения, а именно:

1) число вершин графа равно числу обрабатываемых поверхностей;

2) число уравнений всех размерных цепей на единицу меньше числа обрабатываемых поверхностей;

3) число в каждом дереве равно (n-1);

4) к каждой вершине подходит не менее двух стрелок, одна от исходного дерева (чертёжный размер или припуск) и одна от производного дерева (размер заготовки или операционный размер li);

5) граф-дерево соответствует следующему равенству 3.3.

размеров чертежа + zi = размеров заготовки + li                                        (3.3)

Рисунок 3.3 - Совмещённая схема обработки

Рисунок 3.4 – Граф-дерево

Согласно графу составляются соответствующие уравнения неравенств допусков.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

(357,5)- l7=0

(190,5) - l8=0

(78) - l7- l4- l6=0

Z’20 +l4- l1=0

Z30 +l5-l4+l7-l8=0

Z20 +l3-l5=0

Z’15 +В+ С- А+ l1-l3=0

Z25 +l2-l6=0

Z15 +С-А+ l1- l2=0

Z25 l4+l7=0

Z10 –A+l1=0

10а

11а

T (375.5)T l7

          0,36                   0,089

T (190,5) ≥ T l8

     0,29                   0,29

T (78) ≥ T l7+ T l4+ T l6

      0,22             0,089       0.57      0.074

ω Z20 ≥ T l4+ T l1

    1,3               0,057       0,36

ω Z30 ≥ T l5+T l4+T l7+T l8

   1,0               0,29      0,057     0,089       0,29

ω Z20 ≥ T l3+T l5

   1,5              0,29         0,29

ω Z15 ≥ TB+TA +T l1+ T l3+ TC

    3,0               2,1       2,5          0,36         0,29         0,6

ω Z25 ≥ T l2+T l6

    0,9                0,19     0,074

ω Z15 ≥ TC+TA+T l7+T l2

    2,8               0,6        2,5       0,36       0,19

ω Z’25 ≥ T l4+T l7

   0,9               0,057     0,089

ω Z10 ≥ TA+T l1

   2,8              2,5        0,36

Далее проставляем известные допуски под соответствующими размерами в неравенствах допусков. Допуски на размеры не входящие в неравенства с замыкающим чертежным размером назначаем по 12 квалитету точности.

Решение уравнений:

Из уравнения 1 получаем значение l7:

l7 = 357,5–0,089   мм.

Из уравнения 2 получаем значение l8:

l8 = 190,5+0,29   мм.

Из уравнения 3 получаем значение l6:

l6 = 79,1+0,074 мм.

Из уравнения 4 получаем значение l1:

Округляем  мм

Проверка:

Из уравнения 5 получаем значение l5:

Проверка:

Из уравнения 6 получаем значение l3:

Округляем  мм

Проверка:

Из уравнения 7 получаем значение B:

Проверка:

Из уравнения 8 получаем значение l2:

Округляем  мм

Проверка:

Из уравнения 9 получаем значение C:

Округляем  мм

Проверка:

Из уравнения 10 получаем значение :

Проверка:

Из уравнения 11 получаем значение A:

Проверка:

В размерном анализе определили значения технологических размеров, характеризующих выдерживание всех чертежных размеров на данной детали, а также всех технических требований и минимально необходимых припусков.

3.4 Разработка РТК и управляющей программы работы технологического оборудования на токарную операцию №20

Расчетно-технологическая карта (РТК) представляет собой законченный проект  обработки  детали  на станке  с ЧПУ. Это специальный чертеж, на  который  вместе с контуром детали нанесена траектория движения центра инструмента,  обозначены режимы  обработки, а также увязочные размеры и элементы оснастки, которые необходимо учесть при  программировании.

По данным РТК  программист рассчитывает цифровую программу автоматической работы станка. Перед  программированием  определяем координаты каждой  точки позиционирования от  начала системы координат  детали. Координатная система детали называется относительной. Первой точкой  позиционирования является исходная точка. Исходная точка  - это  точка, от  которой программируется  траектория  движения инструмента. Все  последующие точки называются  опорными.  Это точки,  в  которых изменяются:

  •  направление перемещения инструмента,  либо направление движения  вдоль осей  координат, либо изменяется  ось координат, в направлении которой происходит  движение инструмента;
  •  скорость перемещения, либо  скорость  подачи,  либо  происходит переход с быстрого хода на рабочий  и наоборот;
  •  режущий инструмент или  его положение;
  •  координация положения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали.

При разработке РТК необходимо учитывать, что:

  •  недопустима остановка инструмента или резкое изменение подачи в процессе резания;
  •  перед остановкой станка необходимо обеспечить изменением подачи отвод режущего инструмента от заготовки;
  •  с целью устранения влияния люфтов на точность обработки предусматривать дополнительные петлеобразные переходы в зонах реверса;
  •  подвод и отвод инструмента должен осуществляться по специальным траекториям вспомогательных перемещений, обеспечивающим врезание со своевременным (за 1,5…3 мм до места начала обработки) переходом с холостого хода на рабочий.

В данном проекте произведем разработку РТК и управляющей программы для операции №20 усовершенствованного технологического процесса.

Данная операция содержит пять переходов.

Переход I – подрезать торец, точить наружную поверхность (рисунок 3.5).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ON1-1-2-3-4-5-6-ON1.

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.4.

Рисунок 3.5 – Схема движения инструмента на I-ом переходе

Таблица 3.4 - Координаты опорных точек на I-ом переходе

№ точки

Z

X

И.Т.

200

100

1

145,0

56

2

141,9

56

3

141,9

70,6

4

97,7

70,6

5

97,7

76,5

6

80,7

76,5

Переход II –  расточить внутреннюю поверхность (рисунок 3.6).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ON2-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-ON2

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.5.

Рисунок 3.6 – Схема движения инструмента на II-ом переходе

Таблица 3.5 – Координаты опорных точек на II-ом переходе

№ точки

Z

X

И.Т.

200

100

7

143,4

63,9

8

100,6

63,9

9

100,6

55,4

10

91,9

55,4

11

24,75

49,55

12

9,9

49,55

13

9,9

43,55

14

143,4

43,55

15

143,4

64,625

16

117,75

64,625

17

117,75

64,4

Продолжение таблицы 3.5

18

100,1

64,4

19

100,1

55

20

143,4

55

Переход III – расточить канавку (рисунок 3.7).

Режимы резания: мм/об,  мм, м/мин, .

Путь резца: ОN3-21-22-23-22-21-ON3

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.6.

Рисунок 3.7 – Схема движения инструмента на III-ем переходе

Таблица 3.6 – Координаты опорных точек на III-ем переходе

№ точки

Z

X

И.Т.

200

100

21

143,4

63,6

22

118,65

63,6

23

118,65

66,8

Переход IV – расточить канавки (рисунок 3.8).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN4-24-25-26-25-27-28-27-24-ON4

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.7.

Рисунок 3.8 – Схема движения инструмента на IV-ом переходе

Таблица 3.7 – Координаты опорных точек на IV-ом переходе

№ точки

Z

X

И.Т.

200

100

24

143,4

63,6

25

112,6

63,6

26

112,6

65,55

27

104,3

63,6

28

104,3

65,55

Переход V – расточить канавку (рисунок 3.9).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-29-30-31-30-29-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.8.

Рисунок 3.9 – Схема движения инструмента на V-ом переходе

Таблица 3.8 – Координаты опорных точек на V-ом переходе

№ точки

Z

X

И.Т.

200

100

29

143,4

54,4

30

95,6

54,4

31

95,6

56,4

Составление управляющих программ - основной и наиболее сложный вопрос, связанный с эксплуатацией станков с ЧПУ. Составление программы включает следующие этапы: ознакомление с чертежом детали, составление технологии обработки, выбор инструмента, привязка инструмента к системе отсчета, составление программы обработки.

Кодирование и нанесение информации, подготовленной на стадии разработки технологической документации, в частности РТК, производится в  виде последовательности расположенных фаз кадров.  Каждый кадр содержит информацию о геометрических командах, необходимых для обработки определенного участка заготовки. Последовательность кадров в программе определяет последовательность приемов обработки на  станке. Кадр состоит из  некоторого числа строк перфоленты, в каждой из которых записывают  кодовые обозначения  символов программы.  Эти символы  обозначаются с помощью международного семиэлементного алфавитно-цифрового кода для программирования обработки ИСО–7бит (ГОСТ 13052-74).

Адреса  кодов обозначают различные команды по  управлению станком  с  ЧПУ: N – номер кадра,  X – перемещение  по оси  x, Y – перемещение по оси y, Z – перемещение по оси z, F - скорость подачи, S – частота вращения  шпинделя; T – номер инструмента; L – номер корректора; M - вспомогательные функции; G – подготовительные функции; A, B, C – повороты вокруг осей x, y, z

Кроме адресов в ИСО-7бит предусмотрен ряд служебных символов: «+», «–» – знаки направления перемещений; % – начало программы; / –  информация, взятая в такие  скобки, может быть отработана  только при ручном включении на пульте специального кода; * – символ, обозначающий совместное выполнение данной и следующей команды.

Далее представлен текст управляющей программы на токарный передел операции №20.

Система SINUMERIC 810D.

%

начало программы

N10 G54

устанавливаемый сдвиг нуля

N40 G0 X100 Z200

быстрое перемещение в исходную точку ИТ

N20 T1

выбор инструмента №1 – проходной резец

N50 M3

задание вращения шпинделя по часовой стрелке

N60 S150

задание частоты вращения шпинделя, n = 150

N70 G95 F0,07

задание подачи, S = 0.07 мм/об

N80 G0 X56 Z 145 М8

быстрое перемещение в точку 1,

включение подачи СОЖ                                                                                                    

N100 G1 X 56 Z 141,9

рабочее перемещение в точку 2

N110 X 70,405 Z 141,9

рабочее перемещение в точку 3

N120 X 70,6 Z 97,7

рабочее перемещение в точку 4

N130 X 76,5 Z 97,7

N140 X 76,5 Z 80,7

N180 M5

N200 G0 X100 Z200 М9

рабочее перемещение в точку 5

рабочее перемещение в точку 6

останов шпинделя

быстрое перемещение в исходную точку ИТ, выключение подачи СОЖ

N40 G0 X100 Z200

быстрое перемещение в исходную точку ИТ

N20 T2

выбор инструмента №2 – расточной резец

N50 M3

задание вращения шпинделя по часовой стрелке

N400 M30

конец программы

3.5 Выбор и обоснование технологической оснастки

В качестве приспособления выбираем токарный трёхкулачковый самоцентрирующий рычажный патрон повышенной точности (ГОСТ 16682-71).

Рисунок 3.10 - Токарный трёхкулачковый самоцентрирующий рычажный патрон

В пазах корпуса 7 установлены три ползуна 17, к которым винтами и сухарями 19 прикреплены кулачки 10. Втулка 2 винтом 26  соединена со штоком 20 пневматического  привода. В ней предусмотрена кольцевая проточка в которую входят плечи рычагов 4.

Заготовка зажимается в патроне при перемещении штока привода влево. При этом через винт 26 движение передается на втулку 2, которая смещает плечи рычагов 4 в сторону привода патрона. усилие через рычаги передается на ползуны 17 с закрепленными на них кулачками 10. Сменные кулачки 10 перемещаются к центру патрона и зажимают обрабатываемую заготовку. Открепление заготовки происходит при движении штока привода вправо, который через тягу перемещает вправо втулку 2. Рычаги проворачиваются на своих осях, сменные кулачки расходятся и заготовка открепляется.

Выводы

В данном разделе предложен новый вариант технологии изготовления детали. В соответствии с ним проведён размерный анализ, расчёт межоперационных размеров и припусков. Для операции 020 усовершенствованного технологического процесса разработана расчётно-технологическая карта и управляющая программа. Также для операций, выполняемых на проектируемом станке, произведён выбор инструмента.





1. Тверской государственный университет в г.html
2. КОНТРОЛЬНА РОБОТА з предмета ldquo;Бібліографічна діяльність в ДІСrdquo; Варіант 3
3. идеальном государстве
4. Как учитель русского языка и литературы часто использую на своих уроках и во внеклассных мероприятиях игров
5. Сестринское дело при инфекционных болезнях с курсом ВИЧинфекции и эпидемиологии 3 курс 6 семестр
6. Опека и попечительство по римскому праву
7. Реферат- Зовнішня економічна діяльність
8. Статья 1 Предмет регулирования настоящего Федерального закона Предметом правового регулирован
9. Основные способы обработки большого количества текстовой информации
10. Реферат- Основы управления интеллектуальной собственностью.html
11. Статья- Поэзия Владислава Ходасевича
12. Арабесок Другие редакции ~ Николай Васильевич Гоголь СТАТЬИ ИЗ
13. Теоретические основы контрольно-ревизионной деятельности
14. Курсовая работа- Государственное муниципальное управление
15. Продажа производимых товаров
16. 13 Домашняя работа Ш
17.  Початок маньчжурського завоювання Китаю Маньчжурские племена які були нащадками войовничихчжурчженей
18. А деньги Амортизация это ~ежегодные отчисления равные стоимости потребленного за этот период основного ка
19. Факторинговые операции коммерческих банков
20. 061899 Осака 1604 1972 Токіо японський письменник лауреат Нобелівської премії 1968 р