--PAGE_BREAK--
Получение заготовки методом литья в кокиль
Для определения характеристик заготовки, получаемой методом литья воспользуемся ГОСТ 26645-85 [8].
Исходя из конфигурации и массы детали, а также серийности производство выбирается метод литья в кокиль.
1. По выбранному способу литья (в кокиль), марке литейного материала и габаритным размерам определяется класс размерной точности отливки:
7т-11т. (табл.9). Согласно примечанию 1 выбирается класс точности 9– для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
2. По отношению наименьшего размера детали к наибольшему: — определяется степень коробления элементов отливки (табл.10): 9.
3. Степень точности поверхности отливки (табл.11): 7-12. Согласно примечанию 1 выбирается степень точности 10 – для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
4. По степени точности поверхности определяется шероховатость поверхности отливки (табл.12): Ra = 16мкм.
5. По выбранному способу литья, марке литейного материала и массе отливки определяется класс точности массы отливки (табл.13): 6-13т. Согласно примечанию выбирается класс точности массы отливки 9 – для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
6. Допуски на размеры отливки определяются в зависимости от класса размерной точности отливки(9) (табл. 1)
Таблица 5
7.Допуски формы и расположения поверхностей определяются в зависимости от коробления элементов отливки (табл.2): Отверстие Æ53, а так же Æ79,Æ147 не льются.
Таблица 6
Номинальный размер, мм.
Допуск формы и расположения элементов отливки, Т мм.
Степень коробления элементов отливки: 9
Æ80
0.80
Æ50
0.80
Æ125
0.80
Æ160
1,00
225
1,60
70
0.80
80
0.80
145
1,00
155
1,00
8.Общие допуски элементов отливки определяются в зависимости от допусков на размер отливки и допусков формы и расположения поверхностей (табл.16):
Таблица 7
Номинальный размер, мм.
Допуск на размер, Т мм.
Допуск формы и расположения элементов отливки, Т мм.
Общий допуск, Т мм.
Æ80
2,2
0.80
2,8
Æ50
2,0
0.80
2,2
Æ125
2,4
0.80
2,8
Æ160
2,4
1,00
2,8
225
2,8
1,60
3,6
70
2,2
0.80
2,8
80
2,2
0.80
2,8
145
2,4
1,00
2,8
155
2,4
1,00
2,8
9.Ряд припусков на обработку отливки определяются в зависимости от степени точности поверхности отливки (10) (табл.14): 3-6. Согласно примечанию 1 выбирается ряд припусков 5
10.По общему допуску, ряду припусков определяются общие припуски на механическую обработку (табл.6):
Таблица 8
Общий допуск элемента поверхности
Вид конечной механической обработки
Общий припуск на сторону, мм.
2,8
Чистовая
3,5
2,2
Чистовая
2,9
2,8
Чистовая
3,5
2,8
Чистовая
3,5
3,6
Чистовая
4,3
2,8
Чистовая
3,5
2,8
Чистовая
3,5
2,8
Чистовая
3,5
2,8
Чистовая
3,5
11.Размеры отливки:
12.Радиусы галтелей принимаем: 4мм.
13.Объем отливки.
14.Масса заготовки:
15.Общие технологические потери при литье: 10%.
Расход материала на одну деталь с учетом технологических потерь:
16.Коэффициент использования материала:
Экономия материала при использовании литья по выплавляемым моделям:
где — количество выпускаемых деталей.
Таким образом, технико-экономические расчеты показывают, что заготовка, полученная методом литья по выплавляемым моделям, более экономична по использованию материала, чем заготовка, полученная методом литья в кокиль.
Рис. 4.1 Эскиз выбранной заготовки
5. Выбор методов обработки поверхностей детали
1. Фрезеровать торцы детали
2. расточить внутренние диаметры и нарезать фаски
3 точить наружную цилиндрическую поверхность и фаски
4. точить 3 канавки в размер Æ147 и 2 канавки для выхода шлифовального круга
Для двух поверхностей детали проведем сравнительный анализ различных схем обработки. Выбранные варианты сравним по трудоёмкости.
1-ая поверхность внутреннего диаметра Æ50H7 длиной 40 мм
Эту поверхность можно обработать двумя методами
1-й метод: черновое точение в Æ49H14; чистовое точение в Æ49,8H11; тонкое точение в Æ50H7
2-й метод: черновое точение в Æ49H14; чистовое точение в Æ49,8H11; шлифование в Æ50H7
1-й метод обработки внутреннего диаметра Æ50H7 длиной 40 мм
Определяем основное(технологическое) время :
черновое растачивание – То = 0,0002*d*L =0,00017*49*40=0,39 мин.
чистовое растачивание – То = 0,0003* d*L = 0,49 мин.
тонкое растачивание – То = 0,00052*d*L = 1,04 мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,39 =0,53 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,49 =0,66 мин.
тонкое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,04 =1,41 мин.
Общее время:
2-й метод обработки внутреннего диаметра Æ50H7 длинной 40 мм
Определяем основное(технологическое) время :
черновое растачивание – То = 0,0002*d*L =0,00017*49*40=0,39 мин.
чистовое растачивание – То = 0,0003* d*L = 0,49 мин.
шлифование – То = 0,0018*d*L = 3,6 мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,39 =0,53 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,49 =0,66 мин.
тонкое обтачивание – Т шт.к. = 1,55*3,6 =4,89 мин.
Общее время:
Следовательно, 1-ая схема обработки по времени будет выгоднее.
2-ая поверхность наружного диаметра Æ160f7 длинной 65 мм
Эту поверхность можно обработать двумя методами
1-й метод: черновое точение в Æ161; чистовое точение в Æ160.2; тонкое точение в Æ160f7
2-й метод: черновое точение в Æ161; чистовое точение в Æ160.2; шлифование в Æ160f7
1-й метод обработки наружного диаметра Æ160f7 длинной 65 мм
Определяем основное(технологическое) время :
черновое точение – То = 0,0001*d*L =0,0001*161*65=1,04 мин.
чистовое точение – То = 0,0002* d*L = 2,08 мин.
тонкое точение – То = 0,00017*d*L = 1,78мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,04 =1,41 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*2,08 =2,82 мин.
тонкое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,78 =2,42 мин.
Общее время:
2-й метод обработки наружного диаметра Æ160f7 длинной 65 мм
Определяем основное(технологическое) время :
черновое точение – То = 0,0001*d*L =0,00017*161*65=1,04 мин.
чистовое точение – То = 0,0002* d*L = 2,08 мин.
шлифование – То = 0,00017*d*L = 1,78мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,04 =1,41 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*2,08 =2,82 мин.
шлифование – Т шт.к. = 1,55*1,78 =2,75 мин.
Общее время:
Следовательно, 1-ая схема обработки по времени будет выгоднее.
6.Проектирование маршрутного технологического процесса
Табл.9 Маршрутный технологический процесс
Операция
Наименование и содержание операции
005
Заготовительная
010
Фрезерная
Фрезеровать торцы в размер 225
015
Расточная операция
точить поверхности 19 и 19’ в размер 50 H7
точить поверхность 20 в размер 53
нарезать фаски
020
Токарная
Точить поверхности 15,16,17,15’,16’
Точить 3 канавки на поверхности 17 (поверхность 18) и 2 канавки для выхода шлифовального круга (поверхность 22)
Нарезать фаски
025
Технический контроль
продолжение
--PAGE_BREAK--
7. Выбор технологического оборудования
1. Фрезерование торцев на фрезерно-центровальном станке 2Г943. Предназначен для обработки торцов деталей типа валов в серийном и массовом производстве.
Технические характеристики станка:
Мощность, кВт 15
Длина детали, мм 1000
Диаметр отверстия, мм 100
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм 220
2. Для токарных операций выбираем токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3.
Технические характеристики станка:
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм 1000
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:
над станиной, мм 400
над суппотром, мм 220
Частота вращения шпинделя, об/мин 12,5 – 2000
Мощность, кВт 10
8. Проектирование операционного технологического процесса, разработка схем базирования и закрепления
1. Разработаем операционный технологический процесс.
табл.10
№ опер.
Название
Оборудование
Инструмент и приспособление
005
Заготовительная
(Получение заготовки методом литья по выплавляемым моделям)
010
1) Фрезеровать торцы в размер 225
Фрезерно-центровальный станок 2Г943
1.Тип фрезы: торцовая Гост 9304-69
D=80мм
L=45мм
z=16
015
2) Черновое растачивание внутреннего диаметра Ø50H7 до Ø49
3) Чистовое растачивание внутреннего диаметра Ø50H7 до Ø49,8
4) Тонкое точение внутреннего диаметра Ø50H7 в размер
5) Черновое растачивание Ø53 в Ø52
6) чистовое растачивание
Ø53 в размер
Затем переустановить деталь и повторить операции 2,3,4,5,6
Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3
Токарный расточной резец ГОСТ 18883-73.
Материал ВК4
Приспособление: Патрон самоцентрирующий трехкулачковый
020
7) Черновое точение :
Точить пов-ть Ø80 до Ø81
Точить торец 70 до 69,5
Точить пов-ть Ø125 до Ø126
Точить торец 80 до 79,5
Точить пов-ть Ø160 до Ø161
8) Чистовое точение :
Точить пов-ть Ø80 в размер
Точить торец 70 в размер
Точить пов-ть Ø125 в размер
Точить торец 80 в размер
Точить пов-ть Ø160 до Ø160,2
И нарезать фаски :
1,5х45(2 фаски)
1х45(4 фаски)
9) Тонкое точение
точить пов-ть Ø160 в размер
10)Черновое точение:
Точить пов-ть Ø80 до Ø81
Точить торец 155 до 155,5
Точить пов-ть Ø125 до Ø126
Точить торец 145 до 145,5
11)Чистовое точение :
Точить пов-ть Ø80 в размер
Точить торец 155 в размер
Точить пов-ть Ø125 в размер
Точить торец 145 в размер
12)Точить 3 канавки Ø147 в размер
13)Точить 2 канавки Ø79 в размер
То же
1.Проходной прямой резец ГОСТ 18878-73 (левый)
Материал ВК4
2.Проходной прямой резец ГОСТ 18878-73 (правый)
Материал: ВК4
3. канавочный
резец с пастинками из
твердого сплава ГОСТ 18894-73
материал: ВК4
Приспособление: вращающийся грибковый центр
025
Зачистить заусенцы
Механизированный верстак
030
Контроль детали
Разработаем схемы базирования и закрепления:
Схемы базирования:
1. операция 010
2. операция 015
3. операция 020
Рассчитаем режимы резания для двух операции.[5]
Операция 010 Фрезеровать торцы
1. D=(1.25…1.5)мм, стандарт 100мм
Тип фрезы: торцовая Гост 9304-69
Ширина фрезерования: В=d=80 мм
2. Глубина фрезерования
t=3.1 мм
3. Подача
S=3мм/об
Sмм/зуб
4. Скорость резания- окружная скорость фрезы, м/мин
Значения и показателей степени приведены в табл. 39[4], а период стойкости T –в табл.40[4].Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания
K
где — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала(см. табл. 1-4); -коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки(табл.5); -коэффициент, учитывающий материал инструмента(см. табл.6)
по табл. 39
=42
g=0.2
x=0.1
y=0.4
u=0.1
p=0.1
m=0.15
по табл. 40 определяем стойкость: Т=180мин
K-общий поправочный коэффициент на скорость резания
=
K
5. Сила резания
Главная составляющая силы резания при фрезеровании- окружная сила, Н
где z-число зубьев фрезы, n-частота вращения фрезы, об/мин.
Значение коэффициента и показателей степени приведены в табл.41, поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала для стали и чугуна –в табл. 9
n
=50
x=0.9
y=0.42
u=1.14
g=1.14
w=0
=
H
6. Крутящий момент, Нм на шпинделе
7. Мощность резания (кВт)
NкВт
т.к два шпинделя, то 2=12,5 кВт
операция 020 точить поверхность 17(черновое точение)
1. Глубина резанья-1,9 мм
2.Подача =1,2мм/оборот
3. Определяем скорость резания
Значения и показателей степени приведены в табл. 17[4]
Т=45
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания
K
где — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала(см. табл. 1-4); -коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки(табл.5);
-коэффициент, учитывающий материал инструмента(см. табл.6)
=243
x=0.15
y=0.40
m=0.20
K-общий поправочный коэффициент на скорость резания
=
K
4. Сила резания, Н
Значение коэффициента и показателей степени приведены в табл.22,
поправочный коэффициент для стали и чугуна –в табл. 9
=
= 1.0 =1.0
=1. =0.93
=92
x=1
y=0.75
n=0
H
5. Мощность резания (кВт)
NкВт
операция 020 точить поверхность 17(чистовое точение)
1. Глубина резанья t=0,4 мм
2.Подача =0,2мм/оборот
3. Определяем скорость резания
Значения и показателей степени приведены в табл. 17[4]
Т=45
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания
K
где — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала(см. табл. 1-4); -коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки(табл.5);
-коэффициент, учитывающий материал инструмента(см. табл.6)
=292
x=0.15
y=0.20
m=0.20
K-общий поправочный коэффициент на скорость резания
=
K
4. Сила резания, Н
Значение коэффициента и показателей степени приведены в табл.22,
поправочный коэффициент для стали и чугуна –в табл. 9
=
= 1.0 =1.0
=1. =0.93
=92
x=1
y=0.75
n=0
H
5. Мощность резания (кВт)
NкВт
операция 020 точить поверхность 17(тонкое точение)
1. Глубина резанья t=0,05 мм
2.Подача =0,13мм/оборот
3. Определяем скорость резания
Значения и показателей степени приведены в табл. 17[4]
Т=45
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания
K
где — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала(см. табл. 1-4); -коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки(табл.5);
-коэффициент, учитывающий материал инструмента(см. табл.6)
=292
x=0.15
y=0.20
m=0.20
K-общий поправочный коэффициент на скорость резания
=
K
4. Сила резания, Н
Значение коэффициента и показателей степени приведены в табл.22,
поправочный коэффициент для стали и чугуна –в табл. 9
=
= 1.0 =1.0
=1. =0.93
=92
x=1
y=0.75
n=0
H
5. Мощность резания (кВт)
NкВт
Для остальных операций назначим режимы резания по нормативам.[3]
015 Расточная:
Табл.11
переход
sо, мм/об
V, м/мин
n, об/мин
N, кВт
T, мин
tм, мин
2
0,4
75,2
479
3,68
60
0,23
3
0,12
102,6
653
0,23
60
0,57
4
0,08
102,6
653
0,07
60
0,86
5
0,3
75,2
453
3
60
1,1
6
0,12
102,6
618
0,3
60
2,0
020 Токарная
Табл.12
переход
sо, мм/об
V, м/мин
n, об/мин
N, кВт
T, мин
tм, мин
7
0,7
69
200
2,3
60
1,07
8
0,35
115
420
0,4
60
1,02
9
0,15
121
550
0,1
60
0,81
10
0,7
115
200
3,45
60
0,6
11
0,35
102,6
420
0,36
60
0,57
12
0,15
72,5
157
1,6
60
0,2
13
0,15
72,5
292
0,12
60
0,05
продолжение
--PAGE_BREAK--