Методы обработки поверхностей

Примечание: Если ТП обработки детали пониженной жесткости (l/d≥6) вклю­чает термообработку ТО, ее точность в результате коробления при ТО снижается ~ на 1 ква­литет.

3. Задачи работы

Для каждой поверхности детали определить количество переходов мехоб­работки для достижения заданной точности и шероховатости поверхно­сти и путем экономического анализа вариантов выбрать оптимальные для каж­дого перехода методы обработки при заданном типе производства.

Таблица 5.2

Коэффициент удельных затрат К_у

Примечание: Для мелкосерийного производства К_у соответствует среднему значению между единичным и серийным, а для крупносерийного – между се­рийным и массовым.

4. Порядок выполнения работы

Работу начинают с определения методов обработки самой точной поверхности.

1) По табл. 5.1 для заданного типа поверхности и материала детали опреде­ляют варианты 1–го перехода, обеспечивающего 12 квалитет точности и шероховатость Ra 12,5. Таким же образом определяют варианты последующих переходов до обеспечения заданной точности и шероховатости.

2) Комбинируя методы обработки на каждом переходе записывают вари­анты последовательности обработки в виде цепочек переходов, включая ТО. При этом сразу убирают варианты с несовместимыми пере­ходами (например, точение после шлифования).

3) По табл. 5.2 определяют коэффициент удельных затрат К_уj для каж­дого метода обработки.

4) По формуле (5.1) для каждого варианта сочетания методов обработки определяют сум­марный коэффициент удельных затрат

Вариант, имеющий наименьшее значение К_у, считают оптимальным.

5. Пример выполнения работы №5

Деталь ─ «Вал-шестерня», черт. 07.ТМ.13.001. Производство среднесерийное.

При выборе методов обработки и их последовательности учитываем, что:

▪ кроме указанных в табл. 5.1 переходов необходимо согласно требованиям чертежа вала ввести ТО ─ закалку с отпуском;

▪ вал – деталь нежесткая (l/d=7), поэтому в процессе термообработки возможно его коробление и снижение точности на 1 квалитет;

▪ заготовка вала — штамповка, относительно чистая, очищенная от окалины, величина облоя и заусенцев не более 2 мм, поэтому обдирочное шлифование перед механической обработкой вводить не следует;

▪ обработку вала до ТО экономически целесообразно производить методами лезвийной обработки, а после ТО ─ методами абразивной обработки.

Выбор методов начинаем с самой точной поверхности. Такими поверхностями являются шейки под подшипники, пов. 6 и 17 .

По табл. 5.1 определяем, что для обработки пов. 6 и 17 (6 квалитет точности, шероховатость Rа=0,8 мкм) могут быть применены следующие варианты последовательности методов обработки (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Варианты обработки пов. 6 и 17

В табл. 5.3 обозначено:

Т–точение черновое

Т_П–точение получистовое

Т_Ч–точение чистовое

Т_Т–точение тонкое

Ш–шлифование черновое

Ш_П–шлифование получистовое

Ш_Ч–шлифование чистовое

Рядом с обозначением метода обработки в скобках указан квалитет точности, получаемый на данном переходе, а сверху– коэффициент удельных затрат К_Уj для данного перехода.

Оптимальный вариант обработки выбираем по минимуму суммарных удельных затрат, характеризуемых суммой К_Уi всех переходов данного варианта. При этом поскольку переходы Т(12) и Ш_Ч(6), а также ТО присутствуют во всех вариантах обработки, их из расчёта исключаем.

Из табл. 5.3. видно, что минимальный коэффициент удельных затрат К_У=6,1 соответствует варианту 3, предусматривающему ТО после чистовой токарной обработки. Поэтому примем этот вариант обработки:

Т(12; 12,5)–Т_П(10; 3,2)– Т_Ч(8; 1,6)–ТО(9)– Ш_П(8; 1,6)–Ш_Ч(6; 0,8).

Здесь в скобках указаны квалитет точности и шероховатость поверхности Ra, мкм, для каждого перехода.

Для обработки места под сальник, пов. 6 (6-й квалитет, Ra=0,4), принимаем дополнительный переход полирование.

Полученным выше результатом воспользуемся для назначения методов обработки других поверхностей.

Шейка под муфту, пов. 4 (8-й квалитет, Ra=1,6):

Т(12; 12,5)–Т_П(10; 3,2)– Т_Ч(8; 1,6) –ТО(9)– Ш_П(8; 1,6).

Наружная поверхность зубчатого венца, пов. 11 (11;3,2):

Т(12; 12,5)–Т_П(10; 3,2)–ТО(11).

Свободные шейки, пов. 9 и 14 , канавки, пов. 7 , 16 , 21 (14; 12,5):

Т(12; 12,5)–ТО(13).

Уступы пов. 8 и 15 (8; 1,6):

Т(12; 12,5)–Т_П(10; 3,2)– Т_Ч(8; 1,6) –ТО(9) – Ш_П(8; 1,6).

Уступ, пов. 5 (10; 3,2):

Т(12; 12,5)–Т_П(10; 3,2)–ТО(11) )– Ш_П(10; 3,2)..

Торцы зубчатого венца, пов. 10 и 13 (14; 12,5):

Т(12; 12,5)–ТО(13).

Торцы, пов. 1 и 18 (14; 12,5):

Ф(13; 12,5)–ТО(14).

Ф - фрезерование

Шпоночный паз, пов. 2 и 3 (9; 1,6):

Ф(8; 1,6)–ТО(9).

Зубчатый венец, пов. 12 (6 степень точности, Ra=0,8):

ЗФ(8 ст.; 6,3)–СФ–ШВ(7 ст.; 1,6)–ТО–Ш_Ч(6 ст.; 0,8).

ЗФ–зубофрезерование,

СФ– снятие фасок,

ШВ-шевингование.

Центровые отверстия, пов. 19 и 20

С(9; 1,6)–ТО(10)–Ш_Ч(9; 0,8)

С–сверление,

Методы обработки поверхностей сводим в табл. 5.4.

Таблица 5.4.

Методы обработки поверхностей