Проектирование развертки

   Конструкция развертки позволяет использовать типовые этапы обработки для  большинства поверхностей и элементов. Конический хвостовик может быть обработан по типовой схеме для  хвостовиков Морзе с лапкой.

   Показатели  точности и шероховатости находятся  в экономических пределах (7квалитет точности, шероховатость Rа=0, 4мкм); не требуется применения отделочных методов обработки: доводки, тонкого шлифования и т. п.

   Возможна  реализация принципа постоянства баз  на основных операциях, для чего предусмотрены  центровые отверстия с двух сторон. Формирование искусственных баз ( временных  центров, шеек под люнет) не требуется.

   Отсутствуют труднодоступные для обработки  поверхности.

                Возможно применение на основных  операциях стандартного режущего, мерительного инструментов и  оснастки.

    Проведенный  анализ позволяет сделать вывод  о том, что развертка является  достаточно технологичным изделием.

   1.3.  Материал изделия, его состав и свойства. Режимы  термообработки           

   Рабочая часть развертки изготовлена  из быстрорежущей стали Р6М5   ГОСТ 19265-80.  Быстрорежущие стали широко применяются для изготовления режущего инструмента, работающего в условиях значительного силового нагружения. и нагрева режущего лезвия инструмента. Высокие режущие свойства быстрорежущих сталей обеспечиваются благодаря легированию сильными карбидообразующими элементами: вольфрамом,   молибденом, ванадием и не карбидообразующим хромом. Быстрорежущие стали приобретают после закалки и отпуска высокие твердость, прочность,   износостойкость, теплостойкость, сохраняют режущие свойства во время работы при нагревании до 600... 650° С. Режущие инструменты, изготовляемые из этой стали, позволяют обрабатывать материалы с повышенными режимами резания: в 2... 4 раза выше, чем инструменты из углеродистой и легированной стали.

         Хвостовая часть изготовлена из стали 40Х  ГОСТ4543-80. Сталь 40Х относится к  группе улучшаемых конструкционных  легированных сталей.

   Эти стали  содержат от 0, 3 до 0, 45 % углерода и обычно подвергаются закалке с высоким отпуском. В результате происходит «улучшение», т. е. повышение их механических свойств — прочности и пластичности.

      Применяется сталь 40Х для изготовления осей, валов, плунжеров, штоков, шпинделей, оправок  и других улучшаемых деталей повышенной прочности и пластичности; в инструментальном производстве — для изготовления корпусов сборного инструмента и  хвостовиков сварного инструмента.

 Таблица 1.1 Химический состав и механические свойства стали

Марка стали	Содержание  элемента, %							НВ	sВ
	С	V	Мо	Si	Cr	W	Mn		МПа	кг/мм2
Р6М5	0,8... 0,88    8	1,7... 2,1	5,0... 5,5	0,4... 0,5	3,8...4,4	5,5... 6,5	0,4	255	920	92
40Х	0,37... 0,45	__	__	0,17... 0,37	0,8...1,2	__	0,5... 0,8	207	780	78

 
 

           Таблица 1.2 Режимы термообработки

Марка стали	Температура закалки  °С	Температура отпуска  °С	Твердость после  отпуска HRСэ
40Х	830-850	160-180	30... 40
Р6М5	1225-1235	550-560	62... 64

     1.4. Определение массы  изделия

    Расчетная масса изделия ориентировочно  определяется по формуле :

М_изд =V_общ×r, кг                     (1. 1)

        где   V_общ- общий объем изделия, определенный расчетным путем, мм³

                          r   - усредненная плотность материала изделия, кг/мм³;

   r=8×10^-6 кг/мм³

   На  рис. 1. 2 представлена развертка для определения объема

   

   Рис. 1.2 

   Рабочая часть - цилиндр: Д=18 мм       L₁= 20 мм

    мм³

   Шейка-цилиндр  Д₂=13,8 мм   L₂=80мм

   

 мм³ 

Хвостовик - усеченный  конус Д = 17,7 мм  d = 14мм  L = 64 мм

мм³

Лапка - призма   а =16 мм   b = 6.3 мм   с = 10 мм

V₄=a×b×с=16×6.3×10 =1008 мм³

Общий объем развертки:

V=V₁+V ₂ + V_з+V₄= 5411+9567,7+16132+828=31548 мм ³

М_изд=31548×8×10^-6=0,252 кг

 1.5.   Определение типа производства и величины операционной партии

 

   Для определения  типа производства используем заданный годовой объем выпуска разверток  и массу изделия.

   По  заданию годовой объем выпуска  разверток составляет 1500 шт.; масса  развертки » 0,252 кг.

   Используя эти данные, устанавливаем тип  производства  среднесерийное [1,с.24,табя.3.1]

   Среднесерийное  производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, сравнительно большим объемом выпуска. Обработку  ведут периодически повторяющимися партиями.

   При серийном производстве используются универсальные  станки, оснащенные как специальными, так и универсальными приспособлениями. Также используют и специализированные станки и полуавтоматы.

   В серийном производстве технологический процесс  изготовления изделий преимущественно  дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, выполняемые  на определенных станках.

   Количество  изделий в партии для одновременного запуска определяем по формуле:

   

       [2,с.22]                                (1.2 )

   где N - годовой объем выпуска изделий, шт.

          а - число дней, на которое необходимо иметь запас изделий

         F -число рабочих дней в году.

   В нашем  случае:    N = 1500 шт.

   F = 250 дней

   а = 60 дней

шт. 
 
 
 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ   ЧАСТЬ

     2.1. Выбор метода получения заготовки и его технико-экономическое обоснование

     Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность  ее обработки. При выборе вида заготовки  необходимо учитывать не только эксплуатационные условия работы детали, ее размеры  и форму, но и экономичность ее производства. Необходимо выбрать такой  способ получения заготовки, который  будет наиболее экономичным при  заданном объеме выпуска деталей.

   Заготовку для оправки можно получить двумя  способами: отрезкой от прутка и штамповкой. В нашем случае материал режущей  части сталь Р6М5, диаметр Д = 18мм. Указанная сталь является дорогостоящей, поэтому по общим рекомендациям  принимаем сварную заготовку: режущая  часть сталь Р6М5, хвостовая —  сталь 40Х. Обе части изготавливаем  из круглого горячекатаного проката  обычной точности (В) по ГОСТ 2590 -71.

   Маршрутное  описание заготовительного этапа:

   1. Отрезка  заготовки для рабочей части  на абразивно - отрезном полуавтомате  мод. 8В220.

   2. Отрезка  заготовки для хвостовой части  на абразивно - отрезном полуавтомате  мод. 8В220.

   3. Протачивание  шейки на рабочей части под  сварку для создания одинаковых  диаметров свариваемых заготовок.

   4. Очистка  заготовок в галтовочном барабане.

   5. Сварка  встык на полуавтомате мод.  МФ-341 для сварки трением.

   6. Отжиг  заготовок.

   7. Фрезерование  торцов и центрование с двух  сторон на фрезерно-центровальном  полуавтомате мод. МР-77.

     2.2. Формирование маршрута  обработки детали

 

 Операция 005. Точить хвостовик Морзе 2 и шейку  по копиру; с поперечного суппорта - снять фаску под углом 8° на торце 

 Операция 010. Точить рабочую часть и заборный  конус 15°

Операция 015. Маркировать

Операция 020. Фрезеровать  лапку.

Операция 025. Фрезеровать  стружечные канавки

Операция 030. Фрезеровать  спинки зубьев под углом 80°

Операция 035. Калить и отпустить , очистить заготовки  от окалины

Операция 040. Зачистить  фаски центровых отверстий с  двух сторон

Операция 045. Заточить зубья по передней поверхности

Операция 050. Шлифовать  хвостовик предварительно

Операция 055. Шлифовать  рабочую часть предварительно

Операция 060. Шлифовать  заборный конус под углом 15°

Операция 065. Шлифовать  хвостовик начисто

Операция 070. Шлифовать  рабочую часть с обратной конусностью  начисто

Операция 075. Заточить задние углы 8° с оставлением ленточки.

Операция 080. Заточить задние углы 8° наостро на заборной фаске 45°

   2.3. Выбор оборудования и оснастки

   Одним из наиболее сложных и принципиальных разделов проектирования техпроцессов механической обработки является назначение технологических баз. От правильного  решения данного вопроса в  значительной степени зависят:

фактическая точность выполнения размеров, заданных конструктором;

правильность  взаимного расположения обрабатываемых поверхностей;

степень сложности  и конструкция необходимых приспособлений, режущих и мерительных инструментов.

   Выбранное оборудование и оснастку сводим в таблицу 2.2. 

     Паспортные данные станков

   Токарно-копировальный  полуавтомат мод. СИ-035

Размеры обрабатываемой заготовки, мм