Разработка проекта частной методики выполнения измерений детали "Шок"

 

 

 

 

 

3). Коэффициент точности обработки.

Ктч=1- (1/Tср); (4.6)

Tср=STi*ni / Sni (4.7)

Tср=218/21= 10,38; Ктч=1- (1/10,38) =0,903

4). Коэффициент шероховатости поверхностей.

Кш=1/Шср (4.8)

Шср=SШi*ni / Sni (4.9)

Шср=52,3/21= 2,49

Кш=1/2,49= 0,4

 

Из чертежа детали видно, что она содержит небольшое количество точных поверхностей, самые точные поверхности имеют 6ой квалитет, также деталь имеет небольшое количество поверхностей с высокими требованиями шероховатости.

Проведя анализ технологичности конструкции детали можно сделать вывод, что в целом деталь является технологичной, так как имеет небольшое количество поверхностей с высокой точностью и шероховатостью. Имеет развитые поверхности для базирования и закрепления при обработке.

Поверхности детали являются достаточно открытыми для свободного доступа инструмента. Обработка наружных поверхностей возможна проходными резцами.

Конструкция детали позволяет применять для мех. обработки станки с ЧПУ, что соответствует мелкосерийному типу производства.

Существующие точность и шероховатость рабочих поверхностей не могут быть изменены, так как они являются необходимыми для выполнения деталью своего служебного назначения.

Пути повышения технологичности:

1. Изменить способ получения заготовки с целью уменьшения припусков на механическую обработку.

2. Обеспечить повышение жесткости  штока при обработке применением  люнетов.

3. Необходимо стандартизовать размеры  канавок под резьбу и для  выхода шлифовального круга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Нормы точности измерений

 

От правильности назначения последовательности и перечня технологических операций напрямую зависит качество получаемой детали. Для правильной оценки технологического процесса необходимо руководствоваться типовым технологическим процессом. В качестве типового выбран техпроцесс обработки ступенчатых валов, но с учетом конструктивных особенностей и назначения исходной детали.

Последовательность операций: Последовательность операций соответствует типовому технологическому процессу:

подготавливаются технологические базы

производится обтачивание в три стадии: (черновое, получистовое, чистовое)

фрезеруют шестигранник

получистовое шлифование рабочих поверхностей

полирование поверхностей под азотацию

накатывание резьбы

фрезерование паза

чистовое шлифование рабочих поверхностей

полирование Æ32h6

Общий анализ технологического процесса:

В заводском техпроцессе широко применяется разметка на операциях сверления и фрезерования. В связи с изменившимся типом производства предлагаю заменить разметку применением приспособлений. Применяемое оборудование по точности соответствует требованиям операций. Режущий инструмент в основном твердосплавный с напайными пластинами, марки инструментальных материалов выбраны в соответствии с типом операции, обладают высокой стойкостью и позволяют вести обработку на высоких режимах резания. Мерительный инструмент на операциях предварительной обработки - штангенциркуль и линейка, на чистовой и отделочной стадиях - предельные калибры-скобы. Данный мерительный инструмент позволяет вести измерения с необходимой точностью.

Так как шток это ответственная деталь, то в техпроцессе предусмотрены операции дефектоскопии. Первая - ультразвуковая, после чернового обтачивания: необходима для контроля за наличием пустот в объеме штока. Вторая - магнитная, проводится перед азотацией: необходима для контроля состояния поверхностного слоя штока.

Заготовка: На заводе данная деталь производилась в условиях единичного производства, этому производству соответствовал способ получения заготовки - ковкой на молотах, который характеризуется большими и неравномерными припусками, большими допусками. В связи с этим была необходимость введения обдирочных операций, большой объем механической обработки, а также сложность использования в качестве черновых баз наружных цилиндрических поверхностей. В связи с изменившимся типом производства предлагаю изменить способ получения заготовки на более точный с соответствующими технико-экономическими расчетами.

Анализ операций:

Операция 015 - Токарная

На данной операции мех. обработки производится подготовка технологических баз для обработки наружных цилиндрических поверхностей - центровых отверстий и торца. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 1М63 с установкой в 4х кулачковый патрон с упором в правый торец, что обеспечивает двойную опорную и установочную базу. Данная схема базирования достаточна для обеспечения точности. Перед зацентровкой применяется размерка центрового отверстия после подрезки торца, т.к. заготовка имеет неравномерные припуски. Установка в 4х кулачковый патрон трудоемкая операция т.к требуется обеспечить отсутствие биения размеченного отверстия. Предлагаю заменить данную операцию на фрезерно-центровальную. Это позволит увеличить производительность обработки и повысить точность центровых отверстий.

Операция 025 - Токарная

На данной операции обрабатывается место для крепления поводка, производится отрезка образцов и обработка второго центрового отверстия. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 1М63 с установкой в 4х кулачковый патрон с упором в правый торец, что обеспечивает двойную опорную и установочную базу. Данная схема базирования достаточна для обеспечения точности.  Применяются резцы с напайными пластинами твердого сплава и центровое сверло из бысторежущей стали Р6М5 ГОСТ 14952-75; считаю, что режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию, но изменить ее состав с учетом применения фрезерно-центровальной операции.

Операция 040 - Токарная

На данной операции производится черновое обтачивание штока перед ультразвуковой дефектоскопией. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 16К20 с установкой в центрах (левый плавающий, правый вращающихся) с упором в левый торец, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Применяемый инструмент: Резец правый проходной отогнутый 2102-0005 Т5К10 ГОСТ 18877-73, Резец подрезной 2102-0005 Т5К10 ГОСТ 18880-73 с напайными пластинами; считаю, что режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию в техпроцессе со следующими изменениями:

В связи с уменьшением припусков целесообразно изменить применяемый инструментальный материал на более износостойкий, например Т14К8, который используется для работы по корке при относительно равномерном сечении среза и непрерывном резании.

В связи с увеличением объема выпуска применить для передачи крутящего момента вместо хомутика поводковый патрон с кулачками, что сократит время на установку и снятие заготовок.

Операция 055 - Радиально-сверлильная

На данной операции производится сверление предварительно размеченного отверстия Æ6мм на расстоянии 10мм от торца длинной части штока для подвески штока при термообработке. Оборудование - радиально-сверлильный станок 2М55. Шток устанавливается в призмах, что дает двойную направляющую базу, закрепляется прихватами. Данная схема базирования достаточна для обеспечения точности. Режущий инструмент: Сверло Р18 2301-4001 ГОСТ 2092-77.  Считаю, что данный инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию в техпроцессе со следующими изменениями: вместо разметки применить сверление по кондуктору.

Операция 065 – Токарная.

На данной операции производится зачистка поверхности штока после термической обработки для установки люнета, при этом заготовка устанавливается в 3х кулачковый самоцентрирующийся патрон с поджатием центром, что обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Далее на люнете с переустановкой подрезаются торцы и производится центрование левого торца Æ4 и правка правого центрового отверстия Æ2,5. Предлагаю в связи с изменившимся типом производства заменить данную операцию на фрезерно-центровальную, что позволит повысить производительность обработки и точность центровых отверстий.

Операция 070 - Токарная с ЧПУ.

На данной операции выполняется получистовое и чистовое обтачивание штока с переустановкой с припуском под шлифование Æ32 и Æ36, а также проточка канавок. Операция выполняется на токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К20Т1 с установкой в центрах (левый плавающий, правый вращающийся) с упором в левый торец, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу.  Соблюдается принцип совмещения баз для диаметральных размеров. Для линейных размеров точность обеспечивается за счет привязки “0” системы ЧПУ к правому торцу заготовки. Применяемый инструмент:

Резец проходной Т15К6 2103-0713 ГОСТ 20872-80 с механическим креплением трехгранной пластины.

Резец для контурного точения Т30К4 2101-0607 ГОСТ 20872-80 с механическим креплением параллелограммной пластины.

Резец канавочный Т5К10 К01-4112, канавка под резьбу.

Резец канавочный Т5К10 ТУ 2 035-558-77, канавка для выхода шлифовального круга.

Резец канавочный Т5К10 ТУ 2 035-558-77, канавка для выхода шлифовального круга.

Считаю, что режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию в техпроцессе со следующими изменениями:

Так как для операций с ЧПУ не рекомендуется переустановка заготовок, то считаю целесообразным разбить данную операцию на две с одним установом на каждой.

В связи с увеличением объема выпуска применить для передачи крутящего момента вместо хомутика поводковый патрон с кулачками, что сократит время на установку и снятие заготовок.

Операция 075 - Вертикально-фрезерная

На данной операции выполняется фрезерование шестигранника в размер 27-0,52 на длину 10мм с помощью делительной головки.  Операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р12 с установкой в центрах (левый в делительной головке, правый на столе станка) центра жесткие, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Режущий инструмент: Фреза торцовая Æ100 ГОСТ 22075-76 с механическим креплением пятигранных пластин Т14К8, число зубьев 6. Режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию без изменений.

Операция 080 – Круглошлифовальная.

На данной операции производится получистовое шлифование поверхностей Æ36h9 до Æ36,04h9 и Æ32h6 до Æ32,04h8, а также торец бурта выдержав размер 178h14. Операция выполняется на круглошлифовальном станке 3А164А с установкой в центрах и упором в торец (левый плавающий, правый жесткий), передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Данная схема базирования обеспечивает необходимую точность. Режущий инструмент: Круг 300x20x51 15А 50 СМ2 10К ГОСТ 2424-83. Инструмент выбран правильно. Мерительный инструмент: Скоба Æ36,04h9; Æ32,04h8 СТП 3300-2343-82 - позволяет быстро измерить полученные размеры. Предлагаю оставить данную операцию без изменения.

Операция 085 – Полировальная.

На данной операции производится полирование поверхности Æ32h6 под азотацию до Æ32,01-0,016 Ra=0,4; радиусы R2 до Ra=0,8. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 16К20 с установкой в центрах (левый плавающий, правый вращающихся) с упором в левый торец, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Инструмент - притир. Предлагаю оставить данную операцию без изменения.

Операция 105 – Резьбонакатная.

На данной операции производится накатывание резьбы М30x1,5-6g-R на концах штока роликами в холодном состоянии. Операция выполняется на резьбонакатном полуавтомате модели 5Д07. Данный метод получения резьбы целесообразен т.к он создает меньшую концентрацию напряжений при знакопеременных нагрузках.  Предлагаю оставить данную операцию без изменений.

Операция 115 - Вертикально-фрезерная.

На данной операции производится фрезерование паза 8x21 R4 глубиной 4мм по разметке. Операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р12 с установкой в призмах, что создает двойную направляющую базу. Данный метод базирования обеспечивает необходимую точность. Режущий инструмент: Фреза шпоночная Æ8 СТП 3300-2406-83, материал Р18. Режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию со следующими изменениями: Применить вместо разметки фрезерование по кондуктору.

Операция 120 – Круглошлифовальная.

На данной операции производится шлифование Æ36h9 и Æ32h6.  Операция выполняется на круглошлифовальном станке 3А164А с установкой в центрах и упором в торец (левый плавающий, правый жесткий), передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Данная схема базирования обеспечивает необходимую точность. Режущий инструмент: Круг 300x20x51 15А 50 СМ2 10К ГОСТ 2424-83. Инструмент выбран правильно. Мерительный инструмент: Скоба Æ36h9; Æ32h6 СТП 3300-2343-82. Предлагаю оставить данную операцию в техпроцессе со следующими изменениями: исключить шлифование Æ32h6 так как данный размер может быть получен за одну стадию шлифования.

Операция 125 – Полировальная.

На данной операции производится полирование поверхности Æ32h6 до шероховатости Ra=0,2. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 16К20 с установкой в центрах (левый плавающий, правый вращающихся) с упором в левый торец, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Инструмент - притир. Предлагаю оставить данную операцию без изменения.

 

2.4 СИ и вспомогательные устройства

 

Надёжность и долговечность штоков зависит от способа формообразования заготовки, механических свойств металла, конфигурации, размеров, точности изготовления, чистоты поверхности, монтажа, способа упрочнения, условий эксплуатации и ряда других факторов.

Изготовляя шток из поковки, необходимо соблюдать следующие требования:

1. Поковка не  должна иметь флокенов, расслоений, трещин, закатов, плен, песочин, волосовин  и других дефектов, влияющих на  прочность.

2. Дефекты на  поверхностях поковок, подлежащих механической обработке, допускаются без удаления, если глубина их, определяемая контрольной вырубкой или зачисткой, такова, что на механическую обработку остаётся не менее 25% одностороннего номинального припуска.

3. Поковки, которые  после термической обработки правили в холодном или нагретом состоянии должны быть подвергнуты отпуску для снятия остаточных напряжений.