 |
Комментарий технологического процесса
|
|
|
|
механической обработки:
| Структура | Содержание |
| Маршрутная технология | Маршрутную технологию так же, как и операционную, оформляем на стандартных технологических картах. Для методического упрощения учебного проектирования в технологических картах ряд граф, не несущих принципиально важной информации, не заполнены и не обозначены. Маршрутный технологический процесс построен в соответствии с рекомендациями методических указаний о влиянии требований, предъявляемых к качеству деталей на структуру техпроцесса, а именно: он включает в себя этапы предварительной, получистовой и окончательной (чистовой) обработки. В технологическом процессе (в маршрутных картах) подготовительно-заключительное время принимаем равным нулю (соответствует условиям серийного производства) и в картах не указываем. |
| Операция 000 | Заготовительная операция спроектирована с ориентацией на серийное производство и по этой причине в качестве заготовки выбрана штамповка. Припуски на механическую обработку приняты с таким расчетом, чтобы можно было их удалять в операциях предварительной обработки за один проход. Это вполне допустимо в учебных целях. На практике размеры заготовок принимают с учетом тех припусков, которые рекомендованы нормативными таблицами. Здесь установили следующие численные значения припусков: на предварительную обработку-2,5 мм, получистовую-0,75 мм и окончательную (шлифование)-0,25 мм на сторону. Естественно, что такие припуски однозначно определяют размеры заготовки. Предельные размеры штамповки устанавливали по типичной для штамповке методике: верхнее предельное от в плюс (отклонение на износ штампа) всегда большее, нижнее предельное в минус (на недоштамповку) всегда меньшее. Кроме того, на технологическом чертеже штамповки в скобках указывают номинальные размеры поверхностей готовой детали. |
| Операция 005 | Предусмотрена для создания установочной базы в виде центрового отверстия. Такие отверстия обрабатывают технологически даже в тех случаях, если они не указаны в чертеже (за исключением специально оговоренных требований). |
| Операция 010 | Конструкция детали вполне технологична для применения станка с ЧПУ. Особенность ее проектирования состоит в том, что для приведения размерной цепи к абсолютной системе координат потребовалось преобразование конструкторской размерной цепи в технологическую. Управляющую программу разрабатывали по типовому алгоритму. Поскольку вся обработка предусмотрена по программе, то при расчетах затрат вспомогательного времени учитывали только время на установку и снятие детали. Частоты вращения шпинделя станка оптимизировали по диаметрам ступеней детали приведением их к стандартным значениям. |
| Операция 015 | Операция аналогична предыдущей на станке с ЧПУ. Как и в операции 010,контрольные переходы не предусматривали, поскольку работу по управляющей программе ограничивают периодическим контролем настройки станка. |
| Операция 020 | Термическая. Специальных комментариев не требует, а ее назначение понятно из технологической карты. Содержание этой термообработки определяют по технологическим процессам главного металлурга предприятия. |
| Операция 025 | Получистовую обработку начинаем с создания дальнейшей удобной установочной базы в виде отверстия. Это обосновано еще и тем, что по черт ежу относительно оси отверстия заданы технические требования по радиальному биению одной из наружных поверхностей. Скорости резания при поперечном точении растачивании при необходимости можно корректировать по скорости резания при продольном резании введением коэффициента 0,8-0,9. |
| Операция 030 | Получистовая обработка наружных поверхностей. Пока особой точности не требуется. На практике всегда при прочих равных условиях такое базирование более экономично. Подготовку детали к окончательной обработке сводим к прорезанию технологических канавок для выхода шлифовального круга на чистовой обработке. |
| Операция 035 | Эту операцию включаем в тех процесс по требованию конструктора (рабочего чертежа). Обратим внимание на некоторые особенности этой химико-термической операции, а именно: 1) она служит для повышения поверхностной твердости до таких численных значений, при которых дальнейшая механическая обработка лезвийным инструментом становится невозможной и требуется переход к шлифованию; 2) как видно, насыщение углеродом поверхности на определенную глубину, контролируют эту глубину по изломам образцов, так называемых свидетелей, которые специально изготавливают одновременно с обработкой заготовки. В случае необходимости по эти образцам можно определять микроструктуру. При цементации поверхности, не обозначенные на чертеже и не требующие повышенной твердости, перед химико-термической обработкой специальным образом защищают. |
| Операция 040 | Окончательная обработка шлифованием посадочного пояска. По признаку серийного производства в качестве измерительного инструмента применяют калибр-пробку. |
| Операция 045 | Окончательная (чистовая) обработка наружных поверхностей. Базирование безусловно по внутреннему отверстию с поджатием задним вращающимся центром для повышения жесткости технологической системы. Поскольку протяженность обрабатываемых поверхностей небольшая, то шлифование выполняют врезанием. Контролируют размеры калибрами-скобами. |
| Операция 050 | Особых комментариев не требует. |
| Операция 055 | Предусматриваем обработку отверстий на радиально-сверлильном станке в специальном кондукторе для исключения из техпроцесса разметочных операций и обеспечения заданной точности по расположению отверстий. Набор центрового инструмента принимаем по рекомендациям методических указаний. Контроль точности отверстий – калибрами-пробками. |
|
|
|
|
|
|
Описание приспособления.
|
|
|
В качестве приспособления в курсовой работе проектируется кондуктор накладной для обработки отверстий в операции «055 Радиально-сверлильная». Основное назначение этого приспособления состоит в том, чтобы обеспечить:
1)надежную координацию отверстий при обработке и тем самым исключить из технологического процесса разметочную операцию как неэффективную и не обеспечивающую требуемую точность;
2)быстроту и удобство установки и закрепления обрабатываемой детали на станке.
На практике полагают, что по разметке можно обрабатывать отверстия тогда, когда в чертеже наибольшее допускаемое отклонение осей отверстий относительно номинального положения не превышает ±0,25; в противном случае (соответствует заданию) независимо от масштабов производства вынужденно обращаются к кондукторам.
Кондуктор состоит из двух самостоятельных частей: собственно накладного кондуктора и пневматического устройства для закрепления детали. Кондуктор включает в себя кондукторную плиту 1, которая имеет посадочный поясок, обеспечивающий базирование ее по отверстию детали. Для обеспечения минимальных погрешностей за счет естественного зазора при установке кондукторной плиты посадочный поясок приспособления изготавливают обычно с посадкой f7. Количество отверстий в кондукторной плите и координаты их расположения точно соответствуют рабочему чертежу детали.
Основным элементами кондуктора являются кондукторные втулки постоянные 5 и в данном случае быстросменные 4. Постоянные втулки повышают ремонтопригодность кондуктора благодаря своей высокой поверхностной твердости (до HRC 45-50). В случае достижения втулками предельных износов из-за частой смены втулок 4 эти втулки заменяют новыми.
Быстросменные втулки служат для направления инструмента при обработке. Их в каждом кондукторе столько, сколько обрабатываемых отверстий и сколько инструментов используют по технологической операции (в нашем случае двадцать четыре). Быстросменные втулки стопорят на кондукторной плите специальными винтами 3, которые в рабочем положении своим буртиком удерживают втулки в приспособлении, а при повороте втулки против часовой стрелки на 90 градусов позволяют ее быстро заменить новой.
|
|
|
Важной особенностью кондукторных втулок для направления инструмента является то, что точность отверстий этих втулок регламентируют по системе вала.
Быстросменные втулки имеют высокую твердость до HRC 60-65 ,что обеспечивает достаточно длительный срок службы с сохранением заданной точности изготовления отверстий.
Кондуктор перед обработкой соединяют с деталью болтом 2 через резьбовое отверстие в обрабатываемой детали.
Пневматическое приспособление для закрепления детали при обработке имеет клиновый усилительный механизм, который состоит из клина 19, направляющих втулок 14 и 20, ролика 24 на оси 23 и подвижного плунжера 25. На плунжере 25 штифтом 26 закреплена подвижная самоустанавливающаяся призматическая опора 27. в усилительных механизмах с клиновой передачей угол клина принимают из условия самоторможения, соблюдается в том случае, если
a  arctg f,
где a-угол клина;f-коэффициент трения.
При f = 0,1 имеем a =5˚43΄.
Перед обработкой деталь устанавливают в неподвижной жесткой призматической опоре 28, соединенной со стойкой корпуса болтами 31 и точно зафиксированной штифтами 30.
При подаче сжатого воздуха в верхнюю полость пневмоцилиндра поршень, перемещаясь вниз (по рисунку), через усилительный клиновой механизм закрепляет заготовку. При обратном движении поршня заготовка освобождается благодаря устройству, которое включает в себя плунжер 17 и пружину 18.
Резиновые кольца 10 (и другие на чертеже специально необозначенные) служат для уплотнения рабочих полостей пневматического цилиндра.
Приспособление устанавливают на столе станка и закрепляют болтами 6,7 и 8 через специальные пазы стола станка.
Обычно станочные приспособления проектируют по типовым образцам и в первую очередь стремятся обеспечить повышенную жесткость конструкций для того, чтобы снизить погрешности базирования. По этой причине расчеты приспособлений чаще всего носят проверочный характер и сводятся к определению усилий закрепления.
В нашем случае усилие Q, H развиваемое в пневматическом цилиндре определяют по формуле:
Q= p* 0.25 (pd 2)
Где р- давление воздуха в цилиндре (равное 0.4 – 0.6 МПа).
d – диаметр пневматического цилиндра, м.
В клиновых механизмах усилие на штоке плунжера:
W= Q: tg (a+j)
На практике при проектировании усилительных механизмов приспособлений приходится иметь дело c двумя противоречивыми условиями, смысл которых сводится к следующему. Желательное уменьшение угла a по соображениям выйграша в усилии закрепления W всегда приводит к естественному увеличению перемещения поршня пневматического цилиндра (проигрышу в расстоянии). Увеличение перемещения поршня вызывает рост габаритных размеров конструкции. И наоборот. Возрастание угла клина уменьшает усилие закрепления и сокращает ход поршня при одинаковом перемещении подвижной призматической опоры.
|
|
|
Для разрешения этого противоречия, по опыту конструирования технологической оснастки (цанговые патроны, цанговые оправки и т.д.), обычно принимают a= (10-15) °.
С другой стороны, для уменьшения потерь на клине заменяют в конструкции штока пару трения скольжения на пару трения качения с f= 0.02- 0.03 (j=2-3 ° ).
В частном случае при d=70 мм = 0.07 м и a = 10 ° получим
Q = 0.6*3.14*0.07 2*0.25= 0.002309 MH = 2309 H (230 кгс)
W = Q: tg (a+j) = 2309: tg (10+2)= 12152 H
Для получения более точных результатов в расчеты вводят к.п.д. механизма с учетом потерь в направляющих элементах конструкции.
|
|
|
