Выбор оборудования и технологической оснастки

Обоснование выбора оборудования в данном пункте произвести, руководствуясь следующим:

· обеспечением предъявленных к детали технических требований по точности;

· взаимосвязью оборудования с размерами обрабатываемой детали;

· типом производства;

· производительностью станка;

· мощностью станка.

В таблицу 2.3 заносят данные по выбранному оборудованию для изготовления детали.

Таблица 2.3 – Выбор оборудования

№ операции	Оборудование	Паспортные данные
Код	Наименование и модель	Габариты, мм	Мощность, кВт	Ряд частот, мин^-1	Ряд подач, мм/об

При выполнении нескольких операций на станке одной модели в графе 1 указываются номера всех выполняемых на нем операций.

Коды оборудования выбираются по соответствующему классификатору.

Паспортные данные выбираются по паспортам на соответствующую модель оборудования.

При заполнении граф 6 и 7 таблицы при бесступенчатом регулировании частот и подач достаточно указать предельные значения рядов. Для станков со ступенчатым регули­рованием хотя бы одного из параметров обязательно приведение полного ряда для соответст­вующего параметра.

Выбор оснастки осуществляется в соответствии с конструктивными особенностями изго­товляемой детали, схемой её базирования, выбранным для обработки оборудованием. Данные по выбору оснастки заносят в таблицы 2.4, 2.5, 2.6, 2.7.

Таблица 2.4 – Выбор установочно-зажимных приспособлений

№ операции	Приспособление
Код	Наименование и обозначение	Тип привода	ГОСТ

Таблица 2.5 – Выбор режущего инструмента

№ операции	Режущий инструмент
Код	Наименование и обозначение	Материал режущей части	Техническая характеристика	ГОСТ

Таблица 2.6 – Выбор вспомогательного инструмента

№ операции	Вспомогательный инструмент
Код	Наименование и обозначение	ГОСТ

Таблица 2.7 – Выбор измерительного инструмента

№ операции	Измерительный инструмент
Код	Наименование и обозначение	Диапазон измерения	Точность измерения	Допуск измеряемого размера	ГОСТ

Для операций механообработки, оставшихся неизмененными и соответствующие базо­вому технологическому процессу, данные по технологической оснастке заполняются в соответствии с используемой в заводской технологии оснасткой.

Для измененных операций оснастка может быть выбрана по стандартам на технологическую оснастку, заводским СТП или принята специальная.

Коды на технологическую оснастку принимаются в соответствии с классификаторами.

По итогам выполнения пункта 2.3 заполняется маршрутная карта (МК) технологического процесса.

Маршрутная карта оформляется по ГОСТ 3.1118-82 (формы 1 и 1^б) и содержит основную надпись, номера операций, их коды и наименования, инструкцию охраны труда, коды сопутствующих карт технологического процесса по операциям механообработки, коды оборудования и их модели, справочно-нормативные показатели по каждой операции.

Рекомендации: ГОСТ 3.1128-93, ГОСТ 3.1129-93.

 

 

2.3 Разработка операционного технологического процесса

2.3.1 Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Определение межоперационных припусков и операционных размеров с допусками на обработку начинается с указания последовательности обработки поверхностей детали и занесением данных по точности обработки в таблицу 2.9

Таблица 2.8 - Характеристика обрабатываемых поверхностей

Обрабатываемая поверхность	Точность обработки
Размер с допуском по чертежу детали	Последовательность механической обработки	Квалитет	Величина допуска	Шероховатость поверхности Ra, мкм

В первой графе указываются размеры с допуском по чертежу поверхностей обозначенных на рисунке в пункте 1.1 пояснительной записки.

Во второй графе указывается последовательность обработки каждой из указанных поверхностей с достижением размера согласно чертежу.

Соответственно в графах 3, 4, 5 приводятся параметры точности обработки по переходам или операциям обработки поверхностей.

На основании карт эскизов и таблицы 2.8 производится разработка операционных карт технологического процесса.

Определение межоперационных припусков расчетно-аналитическим методом производится на одну наружную или одну внутреннюю поверхность, которая должна пройти наибольшее количество переходов обработки на основании составленной таблицы 2.8.

Расчет ведется с заполнением таблицы таблицу 2.9, при этом расчет данных для граф 2 - 7 произво­дить с точностью до тысячных долей мм. После таблицы записываются все действия, расчетные формулы и расчет по каждому шагу расчета. Форма таблицы приведена ниже (таблица 2.9).

Пользуясь чертежом детали и картой или картами технологического процесса механической обработки, в графу 1 заносятся технологические переходы обработки поверхности в порядке и последовательности их выполнения по каждой элементарной поверхности, начиная от черновой заготовки до окончательной обработки,

пример:

заготовка,

точение черновое,

точение чистовое,

шлифование.

При обработке отверстий в сплошном металле за размер заготовки принимается размер после сверления.

Далее, используя методику [7], определяются и заносятся в таблицу 2.9 значения R_z, Т, r, e_у в соответствующие графы таблицы по переходам обработки.

Последовательность определения элементов припуска следующая:

Ø значения R_z и Т определяют:

- для различных видов заготовок - по таблице 4.3;

- после механической обработки поверхностей и отверстий - таблицы 4.5-4.6

и записывают в графы 2 и 3.

Ø пространственное отклонение r определяется у черновых заготовок (под первый технологический переход) в зависимости от типа детали, способа базирования по формулам из таблиц 4.7, 4.8 и 4.9.

Для последующих переходов обработки пространственное отклонение рассчитывают по формуле

, (2.2)

где к_у – коэффициент уточнения, выбирается в зависимости от метода

обработки и значение его приведено на странице 73;

r_заг – пространственное отклонение заготовки.

Ø погрешность установки e_у на выполняемом переходе при определении промежуточного припуска характеризуется величиной смещения обрабатываемой поверхности, которое должно компенсироваться дополнительной составляющей промежуточного припуска:

, (2.3)

где e_б - погрешность базирования, мкм;

e_з - погрешность закрепления, мкм;

e_пр – погрешность положения заготовки, мкм.

Погрешность базирования e_б имеет место при несовмещении установочной и измерительной баз и зависит также от допуска и погрешности формы базовых поверхностей. В таблице 74 [1, с.152…165] приведены расчетные формулы для определения значения погрешности базирования при обработке заготовок в приспособлениях.

Погрешность закрепления e_з возникает в результате смещения обрабатываемых поверхностей заготовок от действия зажимной силы. Значение погрешности закрепления может быть учтено настройкой станка при условии, что оно постоянно по величине. В ряде случаев, при применении гидравлических, пневматических, электромеханических и других зажимных устройств, обеспечивающих постоянство усилий зажима, погрешность закрепления можно исключить из расчетов.

 

Погрешность приспособления e_пр является следствием неточности изготовления станочного приспособления и износом его установочных элементов, а также погрешности установки самого приспособления на станке.

Составляющие элементы погрешности приспособления часто затруднительно выявить как самостоятельные значения, поэтому их учитывают входящими в погрешность закрепления и погрешность установки рассчитывают по формуле

(2.4)

При установке заготовок в самоцентрирующие патроны, цанги погрешность базирования отсутствует, так как заготовка центрируется относительно патрона, цанги настроенных относительно станка. Также рассчитывается погрешность установки при базировании на жесткой оправке установленной в патроны и цанги. Поэтому для них погрешность установки

(2.5)

При протягивании погрешность установки равна погрешности базирования, равной максимальному зазору между отверстием до протягивания и передней направляющей протяжки, которая изготавливается с полями допусков е8, f8. С определенной долей точности можно принять e_б=(50-100) мкм.

Значение погрешности закрепления для различных видов обработки в зависимости от обрабатываемого материала и технологической оснастки можно определить по таблицам 4.10 - 4.13.

Данные расчета погрешности установки по переходам обработки заносятся в графу 5.

Далее определяют расчетные величины минимальных припусков 2Z_min на обработку по всем технологическим переходам, используя формулы таблицы 4.2 (стр.62…63).

Стрелками в таблице 2.9 указаны значения подставляемые в расчетные формулы.

Таблица 2.9 – Аналитический расчет припусков

Переходы механической обработки поверхности (указать размер с допуском на чертеже)	Элементы припуска	Расчетный припуск 2Zmin ,мкм	Расчетный размер, Dp или Dp, мм	Допуск, d, мкм	Предельный размер	Предельный припуск
Rz	T	r	eУ	dmin или Dmax	dmax или Dmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Заготовка 1 переход 2 переход 3 переход	Х Х Х Х	Х Х Х Х	Х Х Х Х	- Х Х Х	- Х1 +(-) Х2 +(-) Х3 +(-)	Х заг Х1 Х2 Х3	Хзаг Х1 Х2 Х3	Хзаг Х1 Х2 Х3	Х заг Х1 Х2 Х3	-	-

Расчетный размер (d_p или D_p) следует определять с последнего перехода обработки, принимая за исходный размер:

- для наружной поверхности - минимальный размер детали,

- для внутренней поверхности– максимальныйразмер детали.

Для перехода, предшествующего конечному, расчетный размер определяется:

- для наружных поверхностей - путем прибавления к наименьшему предельному размеру по чертежу расчетного припуска 2 Ζ_min;

- для внутренних поверхностей - путем вычитания из наибольшего предельного размера по чертежу расчетного припуска 2 Ζ_min.

Таким образом, последовательно определяются расчетные размеры для каждого предшествующего перехода путем прибавления к расчетному размеру (вычитания из расчетного размера) следующего за ним смежного перехода расчетного припуска 2Ζ_min и завершают заполнение графы 7.

После определения расчетных размеров на каждый размер определяют значения допуска на обработку d в соответствии с квалитетом вида обработки и заносят в графу 8. На расчетный размер заготовки допуск назначается по размеру заготовки на эту поверхность.

На последний переход проставляется допуск по чертежу детали.

Далее определяют предельные размеры: минимальный размер (d_min) для наружной поверхности или максимальный размер (D_max) для внутренней поверхности.

Второй предельный размер устанавливается путем прибавления допуска к минимальному размеру для наружной поверхности или вычитанием допуска из максимального размера для внутренней поверхности.

Полученные предельные размеры округлять нельзя, так как не получиться проверка правильности расчета припусков. Рассчитанные размеры записываются соответственно или в графу 9, или в графу 10.

Предельные припуски (2Ζ_max и 2Ζ_min) на обработку рассчитываются следующим образом:

Ø для наружных поверхностей:

2Ζ_max как разность наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов;

2Ζ_min как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов;

Ø для внутренних поверхностей:

2Ζ_max как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов;

2Ζ_min как разность наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Данные расчетов заносят в графы 11 и 12 таблицы 2.9.

Проверку правильности расчетов производят по формуле:

2Ζ max _i - 2Ζ min _i = δ_i-1 – δi (2.6)

После проведения расчетов строится схема расположения межоперационных припусков и операционных размеров с допусками.

Примеры расчета припусков: [7, с.83...87; 87...92];

 

На остальные поверхности припуски по переходам назначаются табличным методом из таблиц справочника [2].

Назначение и расчеты целесообразно вести в табличной форме. Данные по расчетам величины межоперационного припуска заносят в таблицу 2.10.

Таблица 2.10 – Табличный расчет припусков

Размер с допуском по чертежу детали	Значения промежуточных припусков
2Z1	2Z2	2Z3	2Z4

Глубина резания в сводной таблице резания и в операционных картах по всем переходам механической обработки поверхностей, для которых определялись припуски, должна соответствовать результатам, полученным при расчете и назначении припусков на эти переходы.