Технологический процесс механической обработки детали Траверса, проект специального станочного приспособления для фрезерования паза детали, проект специального станочного приспособления для фрезерования контура детали, ...
| | | |фрезерно-раст|
| | | |очной |
| |1 |Установить заготовку в УСП | |
| |2-6 |Фрезеровать поверхности 1, 3, | |
| | |5, 7, 8 | |
| |7-11 |Фрезеровать поверхности 2, 4, | |
| | |6, 9, 10 | |
|035 | |Сверлильная |Станок |
| | | |С2240СФ3 |
| | | |координатно-с|
| | | |верлильный |
| | | |фрезерно-раст|
| | | |очной |
| |1 |Установить заготовку в УСП | |
| |2-4 |Сверлить 3 отв. 16, 21, 23 | |
| |5 |Переустановить заготовку | |
| |6-8 |Сверлить 3 отв. 17, 22, 24 | |
| |9 |Сменить инструмент | |
| |10-12 |Зенкеровать 3 отв. 17, 22, 24 | |
| |13 |Переустановить заготовку | |
| |14-16 |Зенкеровать 3 отв. 16, 21, 23 | |
| |17 |Сменить инструмент | |
| |18-20 |Развернуть 3 отв. 16, 21, 23 | |
| |21 |Переустановить заготовку | |
| |22-24 |Развернуть 3 отв. 17, 22, 24 | |
|040 | |Программно-фрезерная |Станок |
| | | |С2240СФ3 |
| | | |координатно-с|
| | | |верлильный |
| | | |фрезерно-раст|
| | | |очной |
| |1 |Фрезеровать поверхности 11, 15 | |
| | |предварительно | |
| |2 |Фрезеровать поверхности 18, 20 | |
| | |предварительно | |
| |3 |Сменить инструмент | |
| |4-5 |Фрезеровать поверхности 11, 12,| |
| | |13, 14, 15, 18, 19, 20 начисто | |
| |6 |Контроль размеров | |
|045 | |Программно-фрезерная |Станок |
| | | |С2240СФ3 |
| | | |координатно-с|
| | | |верлильный |
| | | |фрезерно-раст|
| | | |очной |
| |1 |Установить заготовку в | |
| | |приспособление | |
| |2 |Фрезеровать поверхности 25, 26,| |
| | |27, 28, 29, 30, 31 | |
| | |предварительно | |
| |3 |Фрезеровать поверхности 25, 26,| |
| | |27, 28, 29, 30, 31 окончательно| |
|050 | |Контрольная | |
|055 | |Промывочная | |
|060 | |Контрольная | |
|065 | |Люмконтроль | |
|070 | |Виброшлифование | |
|075 | |Виброупрочнение | |
|080 | |Контрольная | |
|085 | |Маркировочная | |
|090 | |Измерительная | |
|095 | |Контрольная | |
|100 | |Упаковочная | |
|105 | |Транспортировочная | |
1.5. Анализ точности
(См. 1 и 2 лист графической части курсового проекта)
Проанализировав два варианта технологического процесса изготовления
детали «Траверса» можно сделать вывод, что второй вариант технологического
процесса не обеспечивает заданной точности по параметрам: [pic]. Для
получения заданного коэффициента точности я во втором варианте
технологического процесса заменен универсальный фрезерный станок FV36CUGUR
на четырех координатный сверлильный фрезерно-расточной станок С2440СФ3, а
также совмещено несколько операций и обработки детали на одном станке.
1.6. Расчет технологических припусков
1. Исходная заготовка: штамповка, [pic], [pic], [pic], [pic]; [pic];
[pic].
2. Заготовка после чернового фрезерования: [pic]; [pic]; [pic]; [pic],
погрешность по 11 квалитету: [pic]. [10,185]
3. Фрезерование чистовое: [pic]; [pic]; [pic]; [pic]. [10,188]
Чистовое фрезерование:
[pic];
Номинальный (расчетный) припуск [pic]
[pic];
[pic].
Максимальный припуск: [pic]
[pic].
Фрезерование черновое:
Номинальный наибольший операционный размер на фрезерование черное
[pic];
[pic].
Минимальный припуск на черновое фрезерование:
[pic].
Номинальный (расчетный) припуск на фрезерование черное:
[pic].
Расчетный размер заготовки:
[pic].
|Технологическ|Элементы припусков|Рас|Расче|Допу|Предел. |Пред. |
|ие переходы | |чет|т. |ск, | |знач. |
|обработки | |. |разм.|мкм | |прип. |
|поверхностей | |при|, мм | | | |
| | |пус| | | | |
| | |к. | | | | |
| |[pi|[pi|[pic|[pic| | | |[pic]|[pic]|[pi|[pi|
| |c] |c] |] |] | | | | | |c] |c] |
|Заготовка |160|250|0,22|0,12|- |101,8|2000|101,9|102,5|- |- |
| | | |4 | | |3 | |3 |2 | | |
|Фрезерование |80 |80 |0,01|0,09|0,6|101,4|220 |101,4|100,8|0,6|1,6|
|черновое | | |2 | |6 |7 | |7 |1 |6 |3 |
|Фрезерование |20 |30 |0,00|0,05|0,2|100,3|87 |100,3|100,5|0,2|0,5|
|чистовое | | |8 |5 |5 |3 | |3 |6 |5 |5 |
Расчеи произведен по методике изложенной в [3].
1.7. Расчет режимов резания
Фрезерование.
На вертикально-фрезерном сверлильно-расточном станке С2240СФ3
производится черновое фрезерование контура детали с высотой [pic] и [pic].
Припуск на обработку [pic]. Обрабатываемый материал – титановый сплав [pic]
с [pic], обработка черновая, [pic].
I. Выбор инструмента.
Принимаем фрезу концевую 32 ОСТ 2462-2-75 из быстрорежущей стали
Р6М5К5 с числом зубьев [pic] [11, 426].
II. Назначаем режимы резания.
1. Припуск снимаем за два рабочих хода [pic].
2. Подача на зуб [pic].
3. Определяем скорость главного движения резания
[pic]. [11, 185]
Из [11, 287] имеем:
[pic]; [pic]; [pic]; [pic];
[pic]; [pic]; [pic]; [pic].
[pic], где
[pic] - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала
[11, 286];
[pic] - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
[pic] - коэффициент, учитывающий материал инструмента [10, 286].
[pic].
4. Частота вращения шпинделя:
[pic];
корректируем по паспорту станка: [pic].
5. Действительная скорость главного движения резания:
[pic].
6. Скорость движения подачи:
[pic].
7. Находим силы резания:
Окружная сила: [pic] [11, 288];
[pic]; [pic]; [pic]; [11, 290]
[pic]; [pic]; [pic]; [pic];
[pic];
[pic];
[pic].
8. Мощность резания:
[pic].
9. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.
Необходимо, чтобы [pic];
[pic].
Следовательно, [pic] ([pic]) и обработка возможна.
10. Основное время [pic], где
[pic] - число рабочих ходов;
[pic] - длина рабочего хода резца, [pic];
[pic]; [pic]; [pic] - перебег.
[pic];
[pic].
Сверление.
На вертикально-фрезерном сверлильно-расточном станке С2440СФ3 сверлят
сквозное отверстие 9,8 на глубину [pic]. Материал заготовки - [pic] с
[pic].
1. Выбираем сверло 9,8 по ГОСТ 10903-77 из быстрорежущей стали Р6М5К5. [11,
128]
2. Назначаем режимы резания:
Глубина резания [pic].
3. Подача [pic]. [11, 255]
4. Скорость резания находим по [11, 277]:
[pic], где
[pic]; [pic]; [pic];
[pic]; [pic]; [11, 278];
[pic].
5. Частота вращения шпинделя:
[pic];
[pic].
6. Действительная скорость резания:
[pic].
7. Определяем силы резания [11, 278]:
[pic];
[pic].
8. Находим мощность резания:
[pic].
9. Проверяем, достаточна ли мощность резания:
[pic];
[pic] ([pic]).
10. Основное время [pic], где
[pic] - число рабочих ходов;
[pic] - длина рабочего хода резца, [pic];
[pic] - врезание резца;
[pic] - перебег резца.
[pic];
[pic].
Зенкерование.
1. Выбираем зенкер 10+0,2, оснащенный пластинами из твердого сплава с
числом зубьев [pic] с коническим хвостовиком ГОСТ 3231-71.
2. Глубина резания: [pic].
3. Назначаем подачу [pic] [1, 277].
4. Скорость резания находим по [1, 277]:
[pic], где
[pic]; [pic]; [pic];
[pic]; [pic]; [pic];
[pic].
5. Частота вращения шпинделя:
[pic];
[pic].
6. Действительная скорость резания:
[pic].
7. Определяем силы резания [1, Т. 2, с. 280]:
[pic];
[pic].
8. Находим мощность резания:
[pic].
9. Проверяем, достаточна ли мощность резания:
[pic];
[pic] ([pic]).
10. Основное время [pic], где
[pic];
[pic].
2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Проектирование специального станочного приспособления на операцию
фрезерования паза детали «Траверса»
2.1.1. Техническое задание на специальное станочное приспособление
1. Принципиальная схема базирования и закрепления детали
В качестве опорной поверхности принята торцевая поверхность детали.
Она устанавливается на пальцы (опорные точки 1, 2 и 3 на рис. 1). Для
лишения оставшихся трех степеней свободы используются пальцы,
устанавливаемые на боковой поверхности детали (опорные точки 4, 5, 6).
2. Вид заготовки, механические свойства материала
Заготовку получают штамповкой на прессе при [pic]. Материал детали
титановый сплав ВТ22 с пределом прочности [pic] и [pic]. Он обладает
высокой прочностью, небольшим коэффициентом расширения, значительной
коррозионной стойкостью. Повышение механических свойств достигается
легированием следующими элементами:
- алюминий [pic];
- молибден [pic];
- ванадий [pic];
- хром [pic];
- железо [pic];
- примеси [pic].
Сплав применяется в термически упрочненном (закалка плюс старение) и
отожженном состоянии.
Максимальный припуск на обработку [pic].
Коэффициент использования материала
[pic].
3. Описание технологической операции
На данной операции производится фрезерование пазов детали. Обработка
ведется на координатно-сверлильном фрезерно-расточном одностоечном станке
[pic], который предназначен для особо точной обработки широкого диапазона
деталей.
В качестве режущего инструмента принимаем фрезу концевую быстрорежущую
с коническим хвостовиком ([pic]). Параметры фрезы Ш[pic], длина рабочей
части [pic], общая длина [pic].
Ширину пазов проверяем с помощью калибра.
4. Общие требования к приспособлению
Механизм зажима представляет Г-образный прихват с гидравлическим
приводом. Он допускает отвод костыля на значительную величину. Спиральный
паз обеспечивает автоматический поворот костыля. В качестве
транспортировочных устройств используются рым-болты.
2.1.2. Расчет точности приспособления
При фрезеровании пазов детали требуется обеспечить отклонение [pic] от
перпендикулярности верхней поверхности детали относительно опорной
поверхности приспособления. Для выполнения этого условия необходимо
рассчитать с какой точностью должна быть выполнена при сборке
приспособления параллельность поверхности приспособления относительно стола
станка, т.е. с каким допуском должен быть выполнен параметр [pic] (рис. 2).
Расчет ведем по методике изложенной в [5, 44].
Определяем необходимую точность приспособления по параметру [pic]:
1. Определяем погрешность базирования [pic].
2. Погрешность закрепления [pic] [2, 75].
3. Погрешность установки фактическая [pic].
4. Суммарная погрешность обработки:
[pic] [7, 8],
[pic].
5. Допустимая погрешность установки
[pic].
Т.к., [pic], то предлагаемая схема базирования и конструктивная схема
приспособления приемлемы.
6. Суммарная погрешность приспособления
[pic]
7. Погрешность собранного приспособления
[pic],
где [pic] - погрешность установки приспособления на станке определяют
по формуле исходя из конструктивной схемы (рис. 2):
[pic],
где [pic] - длина обрабатываемой заготовки, [pic];
[pic] - максимальный зазор между направляющей шпонкой приспособления и
пазом стола станка; [pic] для посадки [pic];
[pic] - расстояние между шпонками; где [pic];
[pic].
[pic] - погрешность закрепления равна нулю, т.к. установка заготовки
производится без зазоров;
[pic] - погрешность настройки равна [pic] (для мелкосерийного
производства).
[pic].
На чертеже общего вида приспособления должно быть поставлено значение
параметра [pic].
8. Запас точности [pic].
2.1.3. Расчет усилия зажима заготовки
При расчете усилия зажима рассматриваются два случая:
1. Смещение заготовки от сил резания предотвращается силами трения,
возникающими в местах контакта заготовки с установочными
элементами;
2. Отрыв заготовки под действием силы резания [pic] или момента
резания [pic] предупреждается силой зажима [pic], равномерно
распределенной на два прихвата. Рассчитав для обоих случаев
значение силы [pic], выбирают наибольшее и принимают его за
расчетное.
Произведем расчет силы зажима для первого случая. Расчет ведем по
методике изложенной в [7, 22].
Рассчитаем коэффициент запаса [pic]:
[pic] [7, 23],
где [pic] - учитывает наличие случайных неровностей на заготовке;
[pic] - учитывает увеличение силы резания в результате затупления
режущего инструмента;
[pic] - учитывает увеличение силы резания при прерывистой обработке;
[pic] - учитывает изменение зажимного усилия (механизированный
привод);
[pic] - учитывает эргономику ручных зажимных устройств (при удобном
зажиме);
[pic] - учитывает наличие момента, стремящегося повернуть заготовку на
опорах;
[pic] - гарантированный коэффициент запаса для всех случаев обработки.
[pic].
Коэффициент трения [pic] [7, 24], т.к. заготовка контактирует с
опорами и зажимными элементами приспособления необработанными
поверхностями.
Определяем главную составляющую силы резания:
[pic]
[pic].
Тогда усилие зажима равно:
[pic],
[pic]; [pic];
[pic];
[pic].
За расчетное значение принимаем [pic].
Определяем диаметр гидроцилиндра:
[pic],
где [pic] - давление в гидросистеме, равное [pic],
[pic] - коэффициент полезного действия ([pic]).
[pic].
Принимаем по [pic] диаметр гидроцилиндра равным [pic], ход поршня
[pic]. Гидроцилидр двойного действия: толкающая сила [pic], тянущая [pic].
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|