Проектирование технологического процесса изготовления детали "втулка" (стр. 2 из 5)

Наиболее разнообразны виды сортового проката. В зависимости от формы поперечного сечения сортовой прокат подразделяют на простые и сложные профили.

К простым профилям относятся круг, квадрат и полоса. В настоящие время прокаткой получают круг диаметром 8-220 мм, квадрат со стороной 8-150 мм, горячекатные узкие полосы шириной 20-600 мм и толщиной 0,8-4 мм.

Технологический процесс производства проката состоит из следующих основных элементов:

1) подготовка слитков или заготовок к прокатке;

2) нагрев металла перед прокаткой;

3) прокатка;

4) охлаждение металла после прокатки;

5) отделка проката.

Существуют две технологические схемы производства: из отдельных и неприрывнолитых слитков.

Схема технологического процесса производства проката: а) – из обычного слитка; б) – из заготовки, полученной непрерывной разливкой.

Прокатное производство металлургического завода, в соответствии с первой технологической схемой, включает систему станов, на которых получают полупродукт (блюмы, слябы и другие виды заготовок) и систему станов для получения готового проката (сортовой стали, горяче- и холоднокатаных листов и лент, труб и пр.). Поэтому в состав прокатных цехов, как правило, входят обжимные (блюминги, слябинги) и заготовочные станины, являющимися основными агрегатами, связывающими сталеплавильные цеха и прокатные станы для дальнейшего передела блюмов, слябов и других заготовок; сортовые станы (рельсо-блочные, крупно-, мелко- и мелкосортные, проволочные и др.); листовые станы; трубные станы и др.

Технологическая схема получения того или иного вида готового проката предусматривает включение всех необходимых последовательных операций обработки, начиная с подготовки слитка или заготовки для нагрева и кончая завершающей отделкой и определением качества готового проката. Вместе с тем технология изготовления изделия может отличаться, если производствоего осуществляется на другом металлургическом заводе, в другом прокатном цехе, на другом прокатном стане.

Назначение – вала-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализированные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Рисунок 1 - Технологическая схема получения готового проката

2 Расчетная часть

2.1 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки

Исходные данные. Деталь «Втулка». Технические требования - диаметр

80, шероховатость Ra = 6,3 мкм. Материал детали – сталь ХВГ. Общая

длина детали – 28 мм. Метод получения заготовки - прокат. Обработка производится в патроне на токарном станке 16К20. Требуется определить межоперационный и общий припуски и диаметральный размер заданной поверхности заготовки.

1. Назначаем технологический маршрут обработки:

- точение черновое

- точение чистовое

2. В графу 2 записываем элементарную поверхность детали и технологические переходы в порядке последовательности их выполнения.

3. Заполняем графы 3, 4 и 9 по всем технологическим переходам. Данные для заполнения граф 3 и 4 взяты из табл. П 1.11 и П 1.18, допуск (графа 9) на диаметральный размер проката взят из табл. П 1.1.

Для выполнения расчета промежуточных припусков при обработке

указанной шейки вала аналогичным методом необходимо собрать данные:

Rzi-1; Ti-1; ρi-1; εi..

4. Суммарное значение пространственных погрешностей (графа 5) взят из табл. П 1.6.

ρ₁= 14мкм.

К_у – коэффициент уточнения [5. табл. П 1.21.].

К_у = 0,06 – черновое точение

К_у = 0,05 – чистовое точение.

Таблица 3 - межоперационный и общий припуски и диаметральный размер поверхности заготовки.

№ п/п	Маршрутобработкиповерхности	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск, мкм	Расчетный размер, мкм	Допуск по переходам, в мм	Предельный размер, мм		Предельные припуски, мм
		Rzi-1	Ti-1	ρi-1	εi				maxмм	minмм	maxмм	minмм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Наружная поверхность n80
а	Прокат	125	100	14	-	-	81,211	620	81,21	80,59	-	-
б	Черновое точение	100	80	0,84	200	850,98	80,361	540	80,36	79,82	1,39	0,23
в	Чистовое точение	25	25	0	0	361,68	80	87	80	79,913	0,44	0,18

Тогда ρ₁ = 0,06 · 14 = 0,84мкм

ρ₂ = 0,05 · 0,84 ≈ 0 мкм

Данные заносим в графу 5.

5. Погрешность установки заготовок (графа 6) в трехкулачковом

самоцентрирующем патроне при черновом обтачивании ε_i1 =200мкм [табл. П 1.2.]; при чистовом обтачивании без переустановки – ε_i2 = 0

6. Расчет минимального припуска (графа 7) при обработке наружной

поверхности проката в патроне производится по формуле:

2Z_imin = 2(R_zi-1+T_i-1+√ρ_i-1²+ε_i²) (4)

Для чернового точения:

2Z_Imin= 2(125+100+√14²+200²)=2(225+√40196) = 850,98

Для чистового точения:

2Z_imin= 2(100+80+√0,84²)=2∙180,84 = 361,68

7. Расчет промежуточных минимальных диаметров по переходам проводится в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного прибавления к наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимального припуска 2Zi min. Результаты заносятся в графу 8.

8. В графу 11 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода.

9. Наибольшие предельные размеры (графа 10) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру.

10. Предельные размеры припусков Zi max (графа 12) определяются как разность предельных максимальных размеров и Zi min (графа 13) – как разность предельных минимальных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Исходные данные

Деталь «Втулка». Технические требования - диаметр

50, шероховатость Ra = 6,3 мкм. Материал детали – сталь ХВГ. Длина обрабатываемой поверхности – 25 мм. Метод получения заготовки - прокат. Обработка производится в патроне на токарном станке 16К20. Требуется определить межоперационный и общий припуски и диаметральный размер заданной поверхности заготовки.

Назначаем технологический маршрут обработки:

- точение черновое

- точение чистовое.

В графу 2 записывают элементарную поверхность детали и технологические переходы в порядке последовательности их выполнения.

Заполняем графы 3, 4 и 9 по всем технологическим переходам. Данные для заполнения граф 3 и 4 взяты из табл. П 1.4 и П 1.7., допуск (графа 9) на диаметральный размер проката взят из табл. П 1.1.

Суммарное значение пространственных погрешностей (графа 5) взят из [5. табл. П 1.6.].

ρ₀ = 14мкм.

Таблица 4 - межоперационный и общий припуски и диаметральный размер поверхности заготовки.

№ п/п	Маршрутобработкиповерхности	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск, мкм	Расчетный размер, мкм	Допуск по переходам, в мм	Предельный размер, мм		Предельные припуски, мм
		Rzi-1	Ti-1	ρi-1	εi				maxмм	minмм	maxмм	minмм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Наружная поверхность n50
А	Прокат	125	100	14	-	-	51,211	620	51,21	50,59	-	-
Б	Черновое точение	100	80	0,84	200	850,98	50,361	540	50,36	49,82	1,39	0,23
В	Чистовое точение	25	25	0	0	361,68	50	87	50	49,913	0,44	0,18

Находим коэффициенты уточнения [5. табл. П 1.21.]. для:

- чернового точения К_у = 0,06

- чистового точения К_у = 0,05

ρ = ρ₀ · К_у

ρ₁ = 14 · 0,06 = 0,84мкм

ρ₂ = 0,05 · 0,84 ≈ 0 мкм

Данные заносим в графу 5.

Погрешность установки заготовок (графа 6) в трехкулачковом самоцентрирующем патроне при черновом обтачивании ε_у1 =200мкм /1/[5. табл. П 1.2.]; при чистовом обтачивании без переустановки – ε_у2 = 0 мкм.

Расчет минимального припуска (графа 7) при обработке наружной поверхности проката в патроне производится по формуле:

Для черновом точении:

2Z_imin=2(125+100+√14²+200²)=2(225+√40196)=850,98

Для чистового точения:

2Z_imin=2(100+80+√0,84²)=2∙180,84=361,68

В графу 11 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода.

Наибольшие предельные размеры (графа 10) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру.