Выбор баз для черновой обработки

1) При обработке заготовок, полученных литьем и штамповкой, необработанные поверхности следует использовать в качестве баз только на первой операции. При дальнейшей обработке использование их не допускается.

2) В качестве технологических баз следует принимать поверхности достаточных размеров, имеющие более высокую точность и малую шероховатость. Они не должны иметь литейных прибылей, литников, линий разъема, окалины и других дефектов. Все перечисленные дефекты способствуют уменьшению точности базирования и закрепления заготовки в приспособлении.

3) У деталей, не подвергающихся полной обработке, технологическими базами для первой операции рекомендуется принимать поверхности, которые вообще не обрабатываются. Это обеспечит наименьшее смещение обработанных поверхностей относительно необработанных.

4) Если у заготовок обрабатываются все поверхности, в качестве технологических баз для первой операции целесообразно принимать поверхности с наименьшими припусками.

5) База для первой операции должна выбираться с учетом обеспечения лучших условий обработки поверхностей, принимаемых в дальнейшем в качестве технологических баз.

Выбор баз для чистовой обработки

Следует иметь в виду, что наибольшая точность достигается при условии использования на всех операциях механической обработки одних и тех же комплектов баз, т. е. при соблюдении принципа их единства.

Особенно важным при чистовой обработке является соблюдение принципа совмещения баз, так как при этом окончательно выдерживается заданная точность детали. При совмещении технологической и измерительной баз погрешность базирования равна нулю.

Базы для окончательной обработки должны иметь высокую точность размеров и геометрической формы, а также малую шероховатость поверхности. Они не должны деформироваться под действием сил резания, зажима и собственного веса заготовки.

7.1.4. Выбор оборудования

Выбор модели оборудования определяется прежде всего возможностью изготовления на нем деталей необходимых размеров и формы, получения требуемого качества их поверхностей, наименьшую себестоимость обработки.

В условиях массового производства нужно стремиться к тому, чтобы на одной операции было занято не более одного-двух станков. Если это условие не выполняется, следует выбрать более производительную модель станка (многошпиндельный, многопозиционный или агрегатный). Технические характеристики станков, выпускаемых серийно, приводятся в справочниках [4], [5].

 

7.1.5. Выбор технологической оснастки

Правила выбора технологической оснастки регламентируются соответствующими ГОСТами. К ней относят: приспособления, инструменты и средства контроля.

В случае применения стандартной оснастки рекомендуется пользоваться альбомами ее типовых конструкций и соответствующими стандартами.

Выбор режущих инструментов при оснащении технологического процесса производится исходя из условий обработки с учетом: вида станка; метода обработки, режимов и условий работы; материала обрабатываемой детали, ее размеров и конфигурации; требуемых точности обработки и шероховатости поверхностей; типа производства; заданных объема выпуска деталей и производительности обработки, стоимости инструмента и затрат на его эксплуатацию.

При технологической подготовке производства предпочтение следует отдавать стандартной, унифицированной оснастке, что позволяет сократить время на подготовку запуска нового производства, а также снизить расходы, связанные с использованием инструментов. Применение комбинированного, специального инструмента оправдано в автоматизированном производстве, так как там не всегда может быть применен стандартный режущий инструмент из-за недостаточной эксплуатационной надежности, что приводит к увеличению простоев станков и снижению их производительности. Например, на агрегатных станках часто применяются сборные, комбинированные и специальные инструменты, к качеству изготовления которых предъявляются повышенные требования.

Инструмент, используемый на автоматических линиях, изготовляют обычно по стандартам предприятий с учетом особых технических требований на изготовление. Эти инструменты должны обеспечивать быструю наладку и подналадку станков, быть: взаимозаменяемыми, обладать высокой стойкостью (240 мин и более), формировать и дробить стружку, обеспечивать высокую степень концентрации технологических переходов, обладать повышенной жесткостью и виброустойчивостью. Для них применяют более качественные материалы.

Инструмент для станков с ЧПУ должен обладать высокой режущей способностью и надежностью, достигаемыми использованием наиболее качественных материалов; повышенной точностью за счет изготовления его по более жестким техническим требованиям, чем по действующим стандартам; универсальностью, позволяющей обрабатывать сложные детали за один автоматический цикл. Инструмент может быть комбинированным, регулируемым и многоцелевым.

Высокая производительность механической обработки при оптимальной стойкости инструмента в основном обеспечивается за счет применения современных материалов и различных методов покрытия поверхностей рабочей части инструмента.

Обработку конструкционных материалов в зависимости от материала режущей части инструмента производят в следующих интервалах скоростей резания (м/мин): быстрорежущей стали 20…50, твердого сплава – 100…200, сверхтвердых материалов – 400...800.

Режущие свойства инструментов могут быть повышены в несколько раз путем нанесения на них износостойких покрытий.

Для обработки закаленных сталей и особо прочных чугунов при скоростях резания до 800 м/мин рекомендуется применять сверхтвердые синтетические, материалы типа эльбор, композиты и др.

Рекомендуется применять механическое закрепление твердосплавных пластин, широко использовать неперетачиваемые пластины, что обеспечивает повышение режущих свойств инструмента и способствует созданию инструмента по принципу агрегатирования путем использования стандартных элементов.

Стандартные металлорежущие инструменты следует выбирать из соответствующих ГОСТов, перечень которых приведен в справочниках [3], [4], [5].

 

7.2. Порядок выполнения задания

1) На рабочем чертеже детали обозначить обрабатываемые поверхности.

2) Заполнить таблицу 7.1., назначая операции по обработке каждой из поверхностей для обеспечения их точности, шероховатости и взаимного расположения.

3) Используя таблицу 7.1., скомпоновать маршрутный технологический процесс механической обработки детали. Заполнить табл. 7.2.

4) Для каждой операции разработать схемы базирования детали.

5) Выбрать оборудование, инструмент и приспособления.

Набор типовых задач для решения на занятии

Маршрутный технологический процесс разрабатывается для детали, принятой в первой практической работе.

 

Содержание отчета о практическом занятии

1) Наименование работы.

2) Цель работы.

3) Эскиз (ксерокопия) чертежа детали.

4) Обоснование маршрутов обработки отдельных поверхностей детали.

5) Обоснование последовательности выполнения операций при обработке детали.

6) Обоснование схем базирования детали при выполнении технологических операций.

7) Выбор оборудования и технологической оснастки.

8) Выбор металлорежущего инструмента.

9) Выводы по работе.

 

7.5. Контрольные вопросы

1) С какой целью разрабатывается маршрутный технологический процесс обработки детали?

2) Какие исходные данные необходимы для проектирования технологического процесса обработки детали?

3) Назовите основные этапы проектирования маршрутного технологического процесса обработки детали.

4) Какая документация оформляется при проектировании технологического процесса механической обработки детали?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

 

1) Бабук В.В. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении: Учеб. пособие/ В.В. Бабук, В.А. Шкред, Г.П. Кривко, А.И. Медведев. – Мн.: Высш. шк., 1987. – 255 с.:ил.

2) Зенкин А.С. Допуски и посадки в машиностроении: Справочник/ А.С. Зенин, И.В. Петко. – К. Техника, 1984. -311 с.

3) Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. – 565с.: ил.

4) Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 496 с.: ил.

5) Панов А.А. Обработка металлов резанием: Справочник технолога./А.А. Панов, В.В. Аникин; Под общ. ред. А.А.Панова. – М.: Машиностроение, 1988. – 450 с.

Приложение А. Примеры оформления чертежей

 

 

Приложение Б. (Справочное)

Таблица Б. 1 – Значения модуля продольной упругости Е и коэффициента Пуассона μ при 20ºС

Материал	Е, МПа	μ
Углеродистая сталь	(2..2,1)·10^5	0,24 – 0,28
Легированная сталь	2,1·10^5	0,25 – 0,30
Чугун	1,03·10^5	0,23 – 0,27
Бронза	0,83·10^5	0,32 – 0,35
Алюминий и его сплавы	0,74·10^5	0,33

 

Таблица Б.2 – Значения коэффициентов С₁ и С₂

D0/d для С1 d/D для С2	С1	С2
Сталь	Бронза	Чугун	Сталь	Бронза	Чугун
0,05	0,70	0,67	0,75	1,30	1,33	1,25
0,10	0,72	0,69	0,77	1,32	1,35	1,27
0,20	0,78	0,75	0,83	1,38	1,41	1,33
0,30	0,89	0,86	0,94	1,49	1,59	1,44
0,40	1,08	1,05	1,13	1,68	1,71	1,63
0,50	1,37	1,34	1,41	1,95	2,00	1,92
0,55	1,57	1,54	1,62	2,17	2,20	2,12
0,60	1,83	1,80	1,88	2,43	2,46	2,38
0,65	2,17	2,14	2,22	2,77	2,80	2,72
0,70	2,62	2,59	2,67	3,22	3,25	3,17
0,75	3,28	3,25	3,33	3,84	3,87	3,79
0,80	4,25	4,22	4,30	4,85	4,88	4,80
0,85	5,98	5,95	6,03	6,58	6,61	6,53
0,90	9,32	9,20	9,28	9,83	9,86	9,87

 

Таблица Б.3 – Значение коэффициента линейного расширения для некоторых материалов

 

Материал		Материал
нагрев	охлаждение	нагрев	охлаждение
Сталь		-8,5	Бронза		-15
Чугун серый		-8	Латунь		-16
Чугун ковкий		-8	Алюминий и сплавы		-18
Медь		-14	Магниевые сплавы		-21

 

Таблица Б.4 – Механические свойства болтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталей

Класс прочности	Предел текучести, Н/мм^2, не менее	Марка стали
3.6	196,12	Ст3кп3, Ст3сп, 10, 10кп
4.6	235,35
4.8	313,79	10, 10кп
5.6	294,18	30, 35
5.8	392,24	10, 10кп, 20, 20кп, Ст3сп3, Ст3кп
6.6	353,01	35, 45, 40Г
6.8	470,68	20, 20кп
6.9	529,52	20, 20кп
8.8	627,58	35, 35Х, 38ХА, 45Г
10.9	882,54	40Г2, 40Х, 30ХГСА, 16ХСН

Таблица Б.5 – Наружный и внутренний диаметры опорной кольцевой поверхности

Резьба	D	d0
М6		6,6
М8
М10
М12
М16
М20
М24
М30

 

Таблица Б.6 – Коэффициенты трения в резьбовых соединениях при различных покрытиях и смазочных материалах

Покрытие болтов и гаек	Коэффициент трения	Без смазочного материала	Машинное масло	Солидол ГОСТ 4366-76	Машинное масло с добавкой 20% МоS2
Без покрытия	fp
fm

 

Таблица А. 8 – Пределы прочности некоторых материалов, , МПа

Сталь	Сталь
Ст 2		20Х
Ст 3		40Х
Ст 4		40Г2
Ст 5		30ХГНТ
Ст 6		40ХН
		30ХГС
		ШХ15
		Чугун
		серый	30…70
		ковкий	85…110
		Цветные сплавы
		БрОФ	20…25
		БрАЖ	50…55
		ЛА97	30…40
		ЛМц	25…30
20Г		ЛАЖ	60…70
30Г		ЛС59	30…50
40Г		АД	6…10
50Г		Д16	30…38
65Г		Титановые сплавы
А12		ВТ1	30…55
А20		ОТ1	50…90
А30		ВТ20	95…110

 

 

Приложение В. Экономическая точность обработки на металлорежущих станках (справочное)

Таблица В.1 – Средняя точность обработки и параметры шероховатости обрабатываемой поверхности при обработке наружных поверхностей тел вращения

Способ обработки	Квалитет	Параметр шероховатости Rа, мкм
Обтачивание однократное		6,3
Обтачивание предварительное Обтачивание чистовое	11...10	3,2
Обтачивание однократное Шлифование однократное	10...8	1,6...0,8
Обтачивание предварительное Обтачивание чистовое Шлифование однократное	8…6	0,8
Обтачивание предварительное Обтачивание чистовое Обтачивание тонкое	7...6	0,4
Обтачивание однократное Шлифование предварительное Шлифование чистовое	7...6	0,4
Обтачивание предварительное Обтачивание чистовое Шлифование предварительное Шлифование чистовое		0,4
Обтачивание предварительное Обтачивание чистовое Шлифование предварительное Шлифование тонкое Обтачивание предварительное	6...5	0,2
Обтачивание чистовое Шлифование предварительное Шлифование чистовое Шлифование тонкое		0,2…0,1

Таблица В. 2 – Средняя точность и параметры шероховатости обработанной поверхности цилиндрических отверстий

Способ обработки	Квалитет	Параметр шероховатости Rа, мкм
В сплошном металле
Сверление Сверление и зенкерование Сверление и развертывание Сверление и протягивание Сверление, зенкерование и развертывание Сверление и двукратное развертывание Сверление, зенкерование и двукратное развертывание Сверление, зенкерование и шлифование Сверление, протягивание и калибрование	8...9 9...8 9...8   8...7 8...7   8...7 8...7	25...12,5 6,3...3,2 3,2... 1,6 3,2…0,4 1,6...0,8   1,6...0,4 0,8…0,4   0,8...0,4 0,8...0,4

 

Способ обработки	Квалитет	Параметр шероховатости Rа, мкм
В заготовках с отверстием
Зенкерование или растачивание Рассверливание Двукратное зенкерование или двукратное растачивание Зенкерование или растачивание и развертывание Зенкерование и растачивание Двукратное зенкерование и развертывание или двукратное растачивание и развертывание Зенкерование или растачивание и двукратное развертывание Зенкерование или двукратное растачивание и двукратное развертывание или тонкое растачивание Зенкерование или двукратное растачивание и хонингование Зенкерование и растачивание, тонкое растачивание и хонингование Протягивание и шлифование	9...8   9...8 9...8     8...7   8...7     8...7   8...7   8...7	6,3...3,2 25...6,3 12,5...6,3   3,2…1,6   6,3...3,2 1,6...0,8     0,8…0,4   0,8…0,2   0,2…0,05   0,1…0,025   0,8…0,2

Таблица В. 3 – Средняя точность и параметры шероховатости обработанных плоских поверхностей

Способ обработки	Квалитет	Параметр шероховатости Rа, мкм
Строгание и фрезерование цилиндрическими и торцевыми фрезами: черновое получистовое и однократное чистовое тонкое Протягивание: черновое литых и штампованных поверхностей чистовое Шлифование: однократное предварительное чистовое тонкое	14...11 12... 11 8...6     11...10   8...6   8...7 9…8	12,5...3,2 3,2...1,6 1,6…0,8 1,6...0,2     3,2…1,6   1,6...0,4   1,6...0,4 0,8...0,4 0,4…0,1 0,2…0,05
П р и м е ч а н и я: 1) Данные относятся к обработке жестких деталей с габаритными размерами не более 1м при базировании по чисто обработанной поверхности и использовании ее в качестве измерительной базы. 2) Точность обработки торцевыми фрезами при сопоставимых условиях выше, чем цилиндрическими, примерно на один квалитет. 3) Тонкое фрезерование производят только торцевыми фрезами.

 

Таблица В. 4 – Средняя точность и параметры шероховатости обработанных резьбовых поверхностей

Способ обработки	Квалитет	Параметр шероховатости Rа, мкм
Круглыми плашками Метчиками Фрезерование: дисковыми фрезами гребенчатыми фрезами Точение: резцами гребенками вращающимися резцами (вихревой метод) самораскрывающимися головками Накатывание: плоскими плашками резьбонакатными роликами	8g 6Н   6g 6g   4h 6g 6h   4h     6g 6g…4h	12,5...6,3 6,3…3,2   6,3...1,6 6,3…3,2   3,2…0,8 6,3…0,8 3,2... 1,6   6,3...1,6     0,8…0,4 0,8…0,2

 

Таблица В. 5. – Средняя точность обработки зубчатых колес

 

Способ обработки	Квалитет	Параметр шероховатости Rа, мкм
Фрезерование: предварительное чистовое дисковой фрезой чистовое червячной фрезой Долбление чистовое Протягивание Строгание чистовое Шевингование Шлифование	9...10 8...9 7...8 6...8 6...7 5…7 6...7 4...5	12,5...3,2 6,3...1,6 6,3.1,6 3,2...0,8 3,2...0,8 3,2...0,8 1,6...0,4 0,8...0,2

 

 

 

Заказ №__________от «___»___________200_____. Тираж_________экз.

Изд-во СевНТУ