Проектирование заготовки

PAGE 5

ТМ Лекция № 10 Страница

Лекция № 10

5.6. Проектирование заготовки

Задачами технолога при проектировании является:

  1. Определить вид заготовки, используемый для изготовления данной детали; определение метода получения заготовки; является функцией специалиста – технолога литейщика или давленца;
  2. Наметить расположение плоскости разъема; которое определяет распределение напусков, формовочных, штамповочных уклонов;

Выбор метода получения заготовки определяется следующими факторами:

  • материал детали;
    • конфигурация детали;
      • категория ответственности детали.

Материал детали на 90% определяет выбор заготовки. Материалы делятся на литейные (СЧ 24, КЧ, ВЧ, АЛ2, АЛ9, АЛ27, МА, ЛС59-1, Сталь35Л);

ОМД Д1, Д2, Д16, Амг, стали, Амц, латунь Л62.

Конфигурация детали:

Детали с большими внутренними полостями получаются литьем.

Категория ответственности:

I категория – относятся детали поломка которых ведет к катастрофе (запрещаются детали получаемые литьем);

II категория – относятся детали поломка которых ведет к потере функциональных возможностей, но не влечет катастрофических последствий;

III категория – детали декоративного назначения поломка которых не отражается на работе машины (без ограничений).

Определение положения плоскости разъема

При назначении расположения плоскости разъема технолог руководствуется 2-мя правилами:

  1. Плоскость разъема должна проходить через наибольший габаритный размер детали;
  2. Расположение плоскости разъема должно обеспечивать базирование на первой операции;

Плоскость разъема для детали №1 выбираем проходящую через ее ось, для детали №2 через основание в плоскости нижней впадины лапок.

5.7. Анализ технологичности конструкции детали (ТКД)

Технологичностью конструкции называется совокупность свойств детали, определяющая наибольшее удобство и наименьшие затраты при изготовлении, контроле, эксплуатации и ремонте данной детали.

Вопросы технологичности чрезвычайно разнообразны, решаются на основе справочников и личного опыта технолога.

Краткое рассмотрение ТКД при изготовлении детали.

ТКД при изготовлении рассматривают с двух точек зрения:

  1. с точки зрения изготовления заготовки;
  2. с точки зрения механической обработки.

Для того, чтобы хотя бы поверхностно оценить ТКД необходимо дать ответы на следующие вопросы:

  1. Оценить размеры, массу детали и их соотношение; масса оценивается с точки зрения необходимости применения грузоподъемных средств или наоборот.

Деталь №1 масса 7 кг.

Деталь №2 масса 17 кг при манипулировании требует применения склизов, поддонов или тельферов.

  1. Оценить обрабатываемость материала детали;

Твердые и хрупкие материалы имеют хорошую обрабатываемость, а мягкие и пластичные, вязкие материалы имеют низкую, плохую обрабатываемость. Обрабатываемость оценивают коэффициентом обрабатываемости

Кобр.=1–сталь 45;

Кобр.=0,7 – плохо обрабатываемые;

  1. Оценить наличие поверхностей, которые могут служить удобными технологическими базами.

У детали №1 – цилиндрические поверхности, лишенные напуска;

У детали №2 – плоскость основания.

В случае отсутствия ЕТБ применяется искусственная ТБ или ложные базы (поверхности, которые удаляются на последнем этапе обработки).

  1. Проверить правильность постановки размеров, особенно связывающих обработанные поверхности с необработанными.

Существует правило: в каждом координатном направлении, по х, у, z, все обрабатываемые размеры связываются только между собой. Не обрабатываемые тоже только между собой и между этими двумя системами размеров должен быть только один, связывающих их размер.

  1. Оценить наличие поверхностей труднодоступных для обработки или контроля.
  2. Оценить наличие и обоснованность точных поверхностей 9, 8, 6 квалитет.
  3. Оценить наличие и обоснованность чистых поверхностей Ra<1,25.
  4. Оценить наличие и обоснованность жестких требований к взаимному расположению поверхностей (технологических комплексов).
  5. Проверить, имеются ли элементы для выхода инструментов при обработке точных поверхностей.

У детали №1 – 4 канавки,

У детали №2 – все поверхности проходные, за исключением Л1 и П1, но предусмотрен уступ для механической обработки.

  1. Оценить наличие и обоснованность специальных требований к детали (по массе, герметичность).
  2. Оценить наличие и обоснованность назначения испытаний.

5.8. Выбор технологических баз

Литература:

"Технология машиностроения" (специальная часть) М.73 г. Беспалов. Стр.151-168.

Технологической базой называется поверхность, линия, точка или их совокупность при помощи которых деталь ориентируется в пространстве и занимает определенное положение. Для полного базирования необходимо наличие комплекта баз из 2х или 3 поверхностей.

Для цилиндрических деталей комплектом баз, необходимо 2 поверхности.

При разработке ТП выбирают теоретическую схему базирования и в общем случае в качестве ТБ выбирают поверхности отвечающие следующим условиям:

  1. эти поверхности должны быть достаточно протяженными, чтобы обеспечить min погрешность базирования;
  2. поверхность выбранная в качестве ТБ, должна обеспечить доступ к возможно большему числу поверхностей обрабатываемых от этой базы;
  3. поверхности используемые в качестве базовых должны принадлежать элементам детали, имеющим достаточную жесткость;
  4. поверхности используемые в качестве базовых должны иметь по возможности высокую точность и чистоту обработки.

По стадиям обработки ТБ разделяются на: чистые (чистовые), черные (черновые).

Чистые базы – это предварительно обработанные поверхности на которые базируется деталь на всех этапах обработки.

Черные базы – это комплект необработанных поверхностей в состоянии поставки заготовки, используемых в качестве базовых только на первой операции.

Распределение чистых и черных баз между поверхностями детали следует вести от конечного результата.

Правила выбора чистых баз:

Эти правила противоречат один другому. В качестве чистых баз выбирают поверхности отвечающие следующим требованиям:

  1. Они должны соответствовать всем требованиям к базам (см. выше).
  2. Чистые ТБ должны обеспечить обработку наиболее точных, чистых и точно расположенных поверхностей детали.
  3. При наличии у деталей технологических комплексов поверхностей чистая база должна либо входить в один из этих комплексов, либо обеспечивать обработку всех поверхностей, входящих в эти комплексы.
  4. Из прочих равных поверхностей в качестве чистой ТБ выбирают ту, которая может служить ЕТБ для обработки всех прочих поверхностей детали.

Требования к черным базам:

  1. Все общие требования к базам.
  2. В качестве основной черной базы (установочной или двойной направляющей) выбирается поверхность лишенная заготовочных напусков (уклонов), поэтому у тел вращения с разъемом вдоль оси в качестве главной выбирается цилиндрическая поверхность – двойная направляющая база; те же детали имеющие плоскость разъема поперек оси в качестве основной базы должны иметь торец – установочная база.
  3. (противоречит требованию 1) В качестве черных баз должны выбираться поверхности, которые в обработанной детали являются наиболее ответственными, например, в корпусах подшипников, корпусах редукторов в качестве черной базы наиболее желательно выбирать ось основного литого отверстия (в книге ТМ спец.курс проведен детальный анализ базирования при различных вариантах выбора баз).

Отступление от этого требования вызывает повышенную погрешность на последующих этапах обработки и требует лишних операций и переходов для достижения соответствующего уточнения.

  1. Поверхность в качестве черной базы может использоваться только один раз на первой операции.
  2. На первой операции, где используется черная база, обязательно должна быть обработана чистая, желательно единая ТБ.
  3. При наличии многофункционального технологического оборудования (обрабатывающие центры, автоматические линии использующие приспособление – спутник) в качестве черной базы являющейся одновременно единой может быть выбрана поверхность, остающаяся необработанной, при условии, что вся обработка осуществляется за одну операцию.

Для рассматриваемых примеров, деталь № 1:

В качестве черной базы желательно выбрать поверхности Л8 (двойная направляющая) и Л6 торец (опорная база);

Чистые базы: для обработки с направления Л поверхности П6 (двойная направляющая) и торец П7 (опорная). Для обработки с направления П поверхности Л8 и Л6, обработанные, для обработки с направления Н поверхности П1 и П3.

Для детали № 2 (по плакату)

5.9. Выбор окончательных методов обработки поверхностей. Проектирование планов обработки

Независимо от типа производства, от схемы построения ТП, каждая поверхность должна получить определенную обработку, которая в итоге обеспечит нам заданную точность. Последовательность переходов обеспечивающих точность заданную чертежом называется планом обработки.

В основу методики проектирования планов обработки положена идея В.Д. Цветкова, видного ученого в области САПР, согласно которой любая сколь угодно точная и чистая поверхность может быть обработана max за 13 этапов. Составим таблицу этапов обработки поверхности (таблица 3).

Литература: "Выбор плана обработки поверхности" 2004г. ДГТУ методическое руководство.

Этапы Э2, Э4, Э6, Э10 имеют воздействия направленные на все поверхности одновременно и в карте проектирования они обозначены тонкими столбцами. При первичном проектировании ТП стабилизирующую термообработку обычно не предусматривают, она вводится после обнаружения деформаций.

Порядок заполнения карты проектирования ТП

По таблице планов обработки поверхностей заполняется карта проектирования ТП в следующем порядке:

  1. Заполняются все столбцы этапов обработки, относящиеся одновременно ко всем поверхностям (в таблице эти этапы изображены узкими графами);
  2. Для каждой поверхности заполняется своя строка плана обработки. При заполнении следует ориентироваться на такие данные:

а) программа выпуска и тип производства;

б) состояние материала (закаленный или сырой);

в) необходимость точного координирования данной поверхности относительно других; например, протягивание позволяет добиваться высокой точности отверстия, но совершенно не способно изменять координатное положение отверстия существующее в заготовке; черновое развертывание способно изменить координатное положение, но точность дает 8 – 9 квалитет; чистовое развертывание дает 6 – 7 квалитет, но выполняется плавающей разверткой и точность координирования не улучшает совершенно;

г) производительность; она примерно пропорциональна числу зубъев инструмента;

д) технологические возможности оборудования, имеющегося в распоряжении технолога, например, расфрезеровывание отверстия можно применить в том случае, если в перспективе намечается использование многоцелевого станка. В зависимости от точности используемого оборудования подшипниковые цапфы можно обрабатывать, либо тонким обтачиванием, либо шлифованием;

е) при заполнении разделов планов обработки принимается решение по обработке поверхностей, имеющих двойное направление доступа, соответственно двойную нумерацию. Например, П1 и Л12 у детали №1.

Проектирование заготовки