|
←
А1
|
→
А2
|
→
А3
|
→
А4
|
→
А5
|
→
А6
|
→
А7
|
→
А8
|
←
А9
|
Тi
|
0,067
|
0,049
|
0,074
|
0,076
|
0,095
|
0,072
|
0,085
|
0,063
|
0,073
|
∆0i
|
0.1
|
0
|
0
|
0
|
0.2
|
0
|
0
|
0
|
0,1
|
Правильность подбора
допусков проверяем по формуле:
ТΔ = t √ λ² ΣTi²;
ТΔ ≥
2,57√ 1/9(0,067²
+0,049² +0,074² +0,076² +0,095² +0,072² +0,085²
+0,063² + 0,073² ) ≤ 0,2 мм.
Проверяем правильность
координат середины полей допусков:
→ ←
∆0∆ =
Σ∆0i –
Σ∆0i ;
∆0∆ =
-0.1+0+0+0+0.2+0+0+0-0.1=0
Вывод: исходя из полученных допусков метод
неполной взаимозаменяемости в соответствии с тем, что поля допусков расширены,
экономически выгоден
2.5 Технологическая
карта сборки синхронизатора. Нормирование сборочных операций
№
опер.
|
Операция
|
Инструмент
|
Оборудование и приспособление
|
Норма штучного времени, мин
|
Режущий и монтажный
|
Контрольно - измерительный
|
Сборка комплекта №1
|
1
|
Надеть на вал 21подшипники 23
|
-
|
-
|
-
|
0,5
|
2
|
Надеть на вал 21 блок колес 25
|
-
|
-
|
-
|
0,5
|
3
|
Надеть кольцо 22 на вал 21
|
-
|
-
|
-
|
0,5
|
4
|
Запрессовать вал 21 в корпус 1
|
-
|
-
|
-
|
0.81
|
Сборка
комплекта №2
|
1
|
Запрессовать подшипник 2 на колесо
4
|
-
|
-
|
Масляная ванна
|
0,5
|
2
|
Запрессовать подшипник 5 на вал 17
|
-
|
-
|
|
0,5
|
3
|
Насадить колесо 4 на вал 17
|
-
|
-
|
|
0,3
|
4
|
Надеть кольцо 25 на подшипник 2
|
-
|
-
|
|
0,3
|
5
|
Установить кольцо 3 на колесо 4
|
-
|
-
|
|
0,3
|
Сборка комплекта №3
|
1
|
Надеть кольцо 8 на блок 6
|
-
|
-
|
-
|
0,3
|
2
|
Установить пружину 7 в блок 6
|
|
|
|
0,3
|
Сборка
комплекта №4
|
1
|
Установить кольцо 12 на колесо 11
|
-
|
-
|
-
|
0,5
|
Сборка подузла №1
|
1
|
Насадить на вал 17 комплект 3
|
-
|
-
|
-
|
0,19
|
2
|
Насадить на вал 17
колесо 9
|
-
|
-
|
-
|
0,2
|
3
|
Насадить на вал 17
кольцо 10
|
-
|
-
|
-
|
0,2
|
4
|
Насадить на вал 17 комплект 4
|
-
|
-
|
-
|
0,3
|
5
|
Установить комплект № 2 в корпус 1
|
-
|
-
|
-
|
0,8
|
6
|
Запрессовать подшипник 14 на вал 17
|
-
|
-
|
Пневматический пресс
|
0,5
|
7
|
Установить кольцо 15 на подшипник
14
|
-
|
-
|
-
|
0,3
|
8
|
Насадить фланец 16 на вал 17
|
-
|
-
|
Пневматический ключ
|
0,38
|
9
|
Установить шайбы 20
|
-
|
-
|
-
|
0,5
|
10
|
Закрутить болты 13
|
|
|
Пневматический ключ
|
0,8
|
Общая сборка
|
1
|
Закрутить гайку 19
|
|
|
|
0.3
|
2
|
Закрутить пробку 24
|
|
|
|
0.3
|
|
|
Общая
трудоемкость сборки части синхронизатора
|
12,61
|
3.Разработка технологического процесса изготовления детали
3.1 Служебное назначение детали
Основное служебное
назначение фланцев заключается в ограничении осевого перемещения вала,
установленного на подшипниках в изделии (машине), путем создания необходимого
натяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом
наружного кольца подшипника.
Кроме того, фланцы
выполняют роль крышек отверстий под валы, создавая необходимое уплотнение.
Основными базами
(конструкторскими) у таких фланцев являются посадочная цилиндрическая
поверхность по размеру отверстия в корпусе, малый торец центрирующего пояска,
прилегающий непосредственно (или через промежуточное кольцо) к торцу наружного
кольца подшипника. Этот торец выполняет роль установочной базы.
Данный фланец служит для предотвращения радиального биения
стакана.
3.2 Анализ чертежа,технических требований на деталь и ее
технологичности
Исходя из служебного назначения, к валу предъявляться ряд
технических требований:
1)Точность центрирующего пояска по H7
IT14/2
3)Материал СЧ21-40
Фланец-деталь типа диск с равномерно расположеными
отверстиями для болтов и шпилек
Технологичность фланца:
№
|
Требования технологичности
|
Характеристика технологичности
|
1
|
2
|
3
|
1.
2.
3.
4.
5.
6
7.
8.
9.
|
Деталь должна изготавливаться из
стандартных или унифицированных заготовок.
Свойства материала детали должны
удовлетворять существующей технологии изготовления, хранения и
транспортировки.
Конструкция детали должна
обеспечить возможность применения типовых, групповых или стандартных
технологических процессов.
Конструкция детали должна
обеспечивать возможность многоместной обработки.
Возможность обработки максимального
количества диаметров высокопроизводительными методами и инструментами.
Отсутствие глубоких отверстий
малого диаметра.
Форма конструктивных элементов
детали (КЭД) – фасок, канавок и т.п. элементов должна обеспечивать удобный
подвод инструмента.
Унификация КЭД для использования
при обработке станков с программным управлением.
С целью использования роботов,
конструкция должна иметь поверхности удобных для захвата.
|
Технологична
Технологична
Технологична
Технологична
Технологична
Технологична
Технологична
Технологична
Технологична
|
Исходя из проведенного анализа можно сделать вывод что деталь
технологична.
Анализ
чертежа показывает, что фланец является изделием малой величины, габаритные
размеры данного корпуса Ø128×46 мм.
В зависимости от
конструктивного исполнения и сложности к фланцам предъявляют технические
требования, характеризующие различные параметры их геометрической точности.
По техническим требованиям точность цилиндрической
поверхности центрирующего пояска выполняется не выше чем по 7-му квалитету, а
параметр шероховатости поверхности Ra = 1,25 ... 2,5 мкм.
КИМ-Коэффициент использования материала
Кисп. = mд
/mз › 0,75
mд = 1,4 масса детали, кг;
mз = 1,68 масса заготовки, кг.
КИМ=1,4/1,68=0.83>0.75
Вывод: деталь является
технологичной
3.3 Выбор вида и способа получения заготовки. Назначение
припусков на обработку (предварительно по таблицам)
Фланцы изготовляют из
различного материала: чугуна СЧ 15, сталей 30, 45 и других материалов.
Данный фланец изготавливается литьем в песчанно-глинистую
форму.Это способ получения отливок в разовых литейных формах, изготовленных из
песчано-глинистых формовочных смесей
Класс точности отливки 2.
3.4 Выбор технологических баз и обоснование
последовательности обработки поверхностей заготовки
Выбор технологических
баз и определение, последовательности обработки поверхностей детали является
наиболее ответственным этапом разработки технологического процесса.
Правильность принятия решения на этом этапе технологического проектирования во
многом определяет достижение требуемой точности детали в процессе её
изготовления и экономичность технологического процесса. Выбор технологических
баз основан на выявлении и анализе функционального назначения поверхностей
детали (рис.3.1.) и установлении соответствующих размерных связей (рис. 3.2.),
определяющих точность положения одних поверхностей детали относительно других.
Выполнение такого анализа требует полного и чёткого понимания задач служебного
назначения детали.
Базой называется
поверхность или совокупность поверхностей, ось, точку детали или сборочные
единицы по отношению, к которой ориентируются другие детали изделия или
поверхности детали, образуемые или собираемые на данной операции.
По назначению базы
подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные.
Конструкторские базы
разделяются на основные и вспомогательные. Учёт которых при конструировании
имеет существенное значение.
Основная база определяет
положение самой детали в изделии, а вспомогательная база- положение
присоединяемой детали относительно данной.
Технологической базой
называют поверхность, определяющую положение детали в процессе их изготовления.
Измерительной базой
называют поверхность, определяющую положение детали и средства контроля.
По числу лишаемых деталь
степеней свободы базы делят на: направляющие, опорные и установочные.
Для повышения точности
обработки, а следовательно и лучших эксплуатационных результатов следует
стремиться к выполнению принципа постоянства баз, заключённого в сохранении
базовых поверхностей во время всей обработки детали и принципе совмещения баз
конструкторских, измерительных, технологических и поверхностей.
В зависимости от
служебного назначения все поверхности детали по ГОСТ 21495-76 подразделяются на
основные, вспомогательные, исполнительные и свободные.
Основные поверхности - это
поверхности, с помощью которых определяют положение данной детали в изделии.
Вспомогательные
поверхности – это поверхности, определяющие положение всех присоединяемых
деталей относительно данной.
Исполнительные
поверхности – это поверхности, не соприкасающиеся с поверхностями других
деталей и предназначенные для соединения основных, вспомогательных и
исполнительных поверхностей между собой с образованием совместно необходимой
для конструкции формы детали.
На первых операциях следует обрабатывать те поверхности,
которые будут являться базовыми для последующих и позволяли обрабатывать с
одной установки наибольшее количество поверхностей, компенсируя погрешность на
установку. Для этого следует произвести анализ размерных связей КЕТБ.
3.5 Выбор методов обработки поверхностей заготовки и
определение количества переходов (для одной поверхности).Выбор режущего
инструмента
Выбор методов обработки поверхностей
1)Торец, цилиндрические поверхности, отверстие обрабатываем
точением (черновое и чистовое)
2)Отверстия под болты обрабатываем сверлением, развертыванием
и резьбонарезанием.
Выбор режущего инструмента
1)Резец проходной ВК8 2100-0861 Гост 18878-73
2)Резец расточной ВК8 2140 –
0006 ГОСТ 18882 – 73
3)Канавочный резец ВК8
4)Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73
5)Сверло Ø8,8 мм 2300 –
7003 ГОСТ 4010-77
6)Развертка развертка Ø9 мм ГОСТ 1672 – 80
7)Метчик 2640 – 0083 ГОСТ 1604 – 71
Определение количества
переходов
Операция 010
1)Точить торец, точить
цилиндрические поверхности начерно
2)Точить цилиндрические
поверхности начисто
3)Расточить 4 фаски
4)Прорезать канавки
Операция 015
1)Сверлить отверстие
2)Развернуть отверстие
3)Нарезать резьбу
Всего 7 переходов
3.6 Обоснование последовательности обработки поверхностей
заготовки и разработка маршрутного технологического процесса (формирование из
переходов операций и определение их структур)Выбор технологического
оборужования и оснастки
Формирование из переходов операций
(Технологическая операция это часть технологического
процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или группой рабочих)
Операция 010
Переходы 1-4
Операция 015
Переходы 5-7
Разрабатываемый
технологический процесс должен обеспечить повышенную производительность труда и
качество поверхности, сокращение трудовых и материальных затрат на его
реализацию.
Штучное время обработки
фланца можно уменьшить за счет сокращения вспомогательного времени, для этого
применим станок с ЧПУ 16К20Ф1.
Применение станков с ЧПУ существенно уменьшает
вспомогательное и основное время на обработку вала по сравнению с
универсальными станками, учитывая меньшее количество установок в приспособлении
при фрезеровании пазов.
Станки
1) Токарно-винторезный станок 16К20T
2) Вертикально-сверлильный станок 1С132
Оснастка
Для установки фланца и
инструмента понадобится следующая оснастка
Трехкулачковый патрон
7100-0006 Гост 2675-80,
Для установки сверл
понадобится переходная втулка 6100-0238
Кондуктор
3.7 Определение
припусков, межпереходных размеров и их допусков (расчет для одной поверхности)
Определение размеров исходной заготовки
Назначаем допуск
обрабатываемой поверхности на операции 010 при точении цилиндрической
поверхности Æ128 Т∆ =1.6 мм (по Косиловой) 15 квалитет
для размера детали 128 ±0.1
мм
Отклонениия расположения
поверхностей отливок
Коробление ΔК,в мкм на 1 мм поверхности принимаем
3 мкм (0.3х10мм)
Расчет минимальных
припусков
2zmin=2(R+h)i-1+ΔΣi-1+Σi
Качество поверхности
отливок (Rz+h) при 2-ом классе точности отливки 500 мкм
Погрешность закрепления
100 мкм
Черновое точение 2zmin=2(500+3+100)=1203 мкм
Качество поверхности
после механической обработки (чернового перехода)
Rz=100 мкм h=100 мкм
Чистовое точение 2zmin=2(100+100+1.5+0.1)=403.2 мкм
Расчет наименьших
размеров по технологическим переходам производим складывая наименьшие
предельные размеры соответствующие предшествующему тех. переходу с величиной
припуска на выполняемый переход
Расчетный наименьший диаметр
Dmin=Dmini-1+2Zmin
Черновое точение Dmin=127.9+0.403=128.303 мм
Отливка Dmin=128.303+1.203=129.506
Определяем наибольший
предельный размер
Допуск Td(чистовое)=100мкм
Допуск Td(черновое)=250мкм
Dmax=Dminокр.i-1+Td
Чистовое точение Dmax=128+0.1=128.1 мм
Черновое точение Dmax=128,31+0.25=128,56 мм
Отливка Dmax=129.51+1.6=131.11 мм
Расчет фактических
максимальных и минимальных припусков по переходам производим вычитая
соответствующие значения наибольших и наименьших предельных размеров
соответствующих выполненяемому и предшесвующему тех.переходу.
Максимальные припуски
2Zmaxчист=Dmaxчерн-Dmaxчист=128.56-128.1=0.46 мм
2Zmaxчерн=Dmaxотл-Dmaxчерн=131.11-128.56=2.55 мм
Минимальные припуски
2Zminчист=Dminчерн-Dminчист=128.303-127.9=0,403 мм
2Zminчерн=Dminотл-Dminчерн=129.506-128.303=1.203 мм
Zобщ.max=3.01 мм
Zобщ.min=1.606 мм
Проверка правильности расчета
Zобщ.max-Zобщ.min=Tз+Тд
3.01-1.606=1.6-0.2
1,4=1,4
Вывод:расчет выполнен
верно.
3.8 Назначение режимов
резания (расчет для одного перехода,остальные выбирают по справочникам.)
Материал СЧ21-40
sв =190 Мпа
Переход-точение
поверхности Æ128 мм
Станок
токарно-винторезный 16К20Ф1
Материал режущей части
резца ВК8
Главный угол в плане
φ=45˚
Вспомогательный угол в
плане при черновом точении φ1=6˚
Вспомогательный угол в
плане при чистовом точении φ1=12˚
Задний угол при черновом
точении α=8˚
Задний угол при чистовом
точении α=12˚
Угол наклона главной
режущей кромки λ=-2˚
Радиус при вершине r=1 мм
Допустимое значение
глубины резания при чистовой обработке выбирают в зависимости от требований по
качеству изделия
При Ra=2.5 t=0.375
tпр=1
Подача s0 при предварительном точении
S0=2.11 мм/об
D=128 мм С=0.6 а1=0.25 а2=0.25
Подача s0 при окончательном точении
где с=80 *10-3 , а1=0.7 а2=0.36
S0=0.67 мм/об
Время резания до смены
инструмента
Оптимальное время резания
до смены инструмента Т, обеспечивающее минимальную себестоимость обработки,
определяется по таблице
Т=60мин
Скорость резания при
чистовом точении
υ = [( Cυ )/ ( Tm tx sy )]∙ Kυ
Сv=243 x=0.15
y=0.4 m=0.2,Т=60,s=0.36,t=0.67
Kv- общий поправочный коэффициент на скорость резания,
учитывающий фактические условия резания
где
Kмυ — коэффициент, учитывающий качество
обрабатываемого материала и равный 1;
Kпυ — коэффициент, учитывающий состояние
поверхности заготовки и равный 1,0;
Kиυ — коэффициент, учитывающий материал
инструмента и равный 0.83.
Kυ = Kмυ Kпυ Kиυ
Kv=1*1*0.83=0.83
V=[(243)/(600.2 х 0.670.15
х 0.360.4)] х 0.83=142 м/мин
Сила резания
Pz,y,x = 10Cp tx sy υn Kр.
Ср=92 x=1 y=0.75 n=0 Kp=1.1
Pz=10*92 *0.375*0.670.75 *
1420 * 1.1=281 Н
Требуемая частота
вращения при точении выбирается из ряда частот вращения шпинделя станка
максимальной, удовлетворяющей ограничению по скорости резания
мин –1
n=353 мин-1
Мощность резания (эффективная), кВт
Np=Pz
vд / 60 кBт
Np=0.281*142/60=0.66 кВт
Операция 005
Токарная
Установ А
Резец Резец 2100 – 0409
ВК8 ГОСТ 18878 - 73
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
2.0
|
1.2
|
-
|
-
|
116
|
0.43
|
Резец Резец 2100 – 0409
ВК8 ГОСТ 18878 - 73
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
0.2
|
0.2
|
-
|
-
|
131
|
0.21
|
Подрезной резец ВК8 Гост
18871-73
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
2
|
0.2
|
-
|
-
|
114
|
0.18
|
Установ Б
Резец Резец 2100 – 0409
ВК8 ГОСТ 18878 – 73
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
0.2
|
0.2
|
-
|
-
|
131
|
0.21
|
Резец расточной ВК8 2140 – 0006 ГОСТ 18882 – 73
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
2
|
0.5
|
-
|
-
|
131
|
0.75
|
Подрезной резец ВК8 Гост
18871-73
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
2
|
0.15
|
-
|
-
|
114
|
0.15
|
Операция 010
Вертикально-сверлильная
Сверло Ø8,8 мм 2300 – 7003 ГОСТ
4010-77
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
4.4
|
0.26
|
-
|
535
|
14.8
|
2.5
|
Развертка развертка
Ø9 мм ГОСТ 1672 – 80
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
0.1
|
2.2
|
-
|
300
|
8.5
|
0.6
|
Метчик 2640 – 0083 ГОСТ 1604 – 71
t, мм
|
Sо, мм/об
|
Sм, мм/мин
|
n, об/мин
|
V, м/мин
|
Tо, мин
|
1.8
|
1
|
186
|
186
|
3.5
|
0.85
|
3.9 Нормирование операций
Расчет норм времени на
токарную операцию 005.
1)Определяем основное
время операции To
To=Σto
То=1.93 мин
2)Определяем
вспомогательное время операции Твсп
Тв = tуст + tпер + tдоп
tуст – вспомогательное время на снятие и
установку детали
tуст = 0,13 мин.
tпер – вспомогательное время связанное с
переходом
tпер = 0,1 мин.
tдоп – вспомогательное время на
переключение скоростей и подач
tдоп = 0,07 мин.
Тв = 0,13 +
0,1 + 0,07 = 0,3 мин.
3)Определяем оперативное
время
Топ=То+Твсп
Топ=1.93+0.3=2.23 мин
4)Определяем время на
обслуживание станка
Тобс=4%Топ
Тобс=0.04*2.23 =0.09 мин
5)Определяем время на
отдых
Тотд=5%Топ
Тотд=0.05*2.23 =0.11 мин
6)Определяем штучное
время
Тшт=То+Твсп+Тобс+Тотд=2.43
мин
7)Определяем
подготовительно-заключительное время Тпз
Тпз=14 мин по табл.46
стр.131 Общемашиностроительные нормативы времени.
8)Определяем
штучно-калькуляционное время
Тшт-к=Тшт+Тпз/n
Где n-размер партии запускаемой в
производство,штук
Тшт-к=2.43+14/5000=2.4328
мин
Сводная таблица расчёта
норм времени детали типа корпус по маршруту обработки.
№
опера-ции.
|
Название
Операции.
|
То
|
Тв мин.
|
Топ.
|
Тобс.
|
Тшт.
|
Тпз.
|
n
|
Тотд.
|
Тшт-к.
|
tуст.
|
tпер.
|
tизм.
|
tдоп.
|
005
|
Токарная
|
1.93
|
0,13
|
0,1
|
0,23
|
0,07
|
2.23
|
0.09
|
2.43
|
14
|
5000
|
0.11
|
2.4328
|
010
|
Вертикально-
сверлильная
|
1.8
|
0,11
|
0,06
|
0,1
|
0,05
|
2.12
|
0,2
|
2.52
|
12
|
0,2
|
2.5224
|
3.10 Контроль точности
фланца
В условиях среднесерийного
производства контроль выполняют с помощью универсальных измерительных средств.
Точность размеров, относительных поворотов и геометрической формы плоских
поверхностей контролируют с помощью линеек, угольников, уровней, концевых мер,
индикаторов и различных шаблонов. Для контроля точности размеров,
относительного положения и геометрической формы отверстий дополнительно
применяют микрометрические и индикаторные приборы - штихмассы, пассиметры,
микрометры, штангенинструменты - штангенциркули, штангенрейсмусы,
штангенглубиномеры, контрольные оправки и предельные калибры пробки