Анализ исходных данных для проектирования технологического процесса.

 Анализ исходных данных для проектирования технологического процесса.

Чертеж детали и задание на проектирование представлены в приложении 1.
В соответствии со служебным назначением детали, ко многим ее поверхностям предъявляются особые требования по точности взаимного расположения, точности форм и размеров, по шероховатости,а именно:

 Главное отверстие является посадочным местом под подшипник должно быть выполнено с высокой точностью, для обеспечения правильного положения подшипника.

 Торец главного отверстия должен быть перпендикулярен оси детали во избежании перекоса колец подшипника в детали, и перекоса самой детали в сборочном узле.


 Для обеспечения правильного положения детали в сборочном узле, наружные торцевые поверхности должны быть параллельны друг другу и перпендикулярны оси детали.


 Цилиндрические поверхности детали должны обладать  соосностью с целью максимального исключения радиальных биений в ходе эксплуатации данной детали

Данные требования задают схему базирования заготовки в приспособлении и определяют последовательность механической обработки.
Первым этапом механической обработки является подготовка технологических баз, а, следовательно, обработка наружной цилиндрический поверхности и торец.
Их использование в качестве технологических баз позволит за один установ обработать большинство поверхностей, тем самым обеспечив их соосность.



 Определение типа производства
  Технология изготовления деталей в значительной степени зависит от типа производства. От типа производства зависит выбор исходной заготовки, используемое оборудование, применяемые приспособления. Следовательно, на начальной стадии проектирования необходимо установить тип производства данной детали, учитывая ее массу и размер годового выпуска.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
 Нумерация обрабатываемых поверхностей
    Для удобства проектирования маршрутов обработки, каждой поверхности детали необходимо присвоить номер. В дальнейшем нумерация поверхностей облегчит составление и написание технологического процесса механической обработки. Нумерация поверхностей представлена на рис. 3.1.

   Рис. 3.1 Нумерация обрабатываемых поверхностей детали
   
4.Формирование исходной заготовки
4.1 Выбор метода получения заготовки
    Выбор метода получения заготовки зависит от следующих факторов:
    -материал заготовки
    -конфигурация детали
    -тип производства
    При среднесерийном производстве предпочтительнее выбирать конфигурацию заготовки, максимально приближенную к форме детали. Кроме того стоит учитывать не только эксплуатационные условия работы детали, но и экономичность производства.
    Приближение конфигурации заготовки к форме детали означает уменьшение количества удаляемого материала, а значит уменьшение затрат на механическую обработку. Однако, выбор более сложной заготовки означает дополнительные затраты на производство или покупку необходимой заготовки. Использование подобных заготовок оправдано при выпуске деталей значительной серией, а именно в серийном и массовом производстве.
    Деталь должна быть изготовлена из материала «Сталь 45».Данная сталь является конструкционной углеродистой качественной сталью.Использование в промышленности: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.
    Классической заготовкой из данной стали в среднесерийном производстве является штамповка. В нашем случае целесообразно применить кривошипный горячештамповочный пресс (КГШП). Данный метод характеризует высокая производительность, высокая точность поковок по высоте и смещению штампов, небольшие штамповочные уклоны и припуски, что дает существенную экономию металла и сокращение объема механической обработки. В заготовке может быть намечено отверстие глубина которого не превышает 0.8 от диаметра отверстия.

4.2 Определение исходного индекса
    Расчет массы детали произведем при использовании CAD системы Компас 3D.Расчет представлен в прил.1. Масса детали равна:
                                                                              (4.1)
    Объем детали равен:
                                                                               (4.2)                              
    Масса заготовки высчитывается по зависимости:
                                  (4.3)
    Где,
    =1.5 – коэффициент определения расчетной массы поковки [1,c.104]
    Класс точности поковки устанавливается в зависимости от технологического процесса и оборудования для ее изготовления, а также исходя из предъявляемых требований к точности размеров поковки.
    Класс точности поковки Т3[1,c.105]
    При назначении группы стали, определяющим параметром является содержание углерода и легирующих элементов.
    Группа стали для рассматриваемого примера М2[1,c.106]
    Степень сложности поковки определяется путем вычисления отношения массы(объема) поковки к массе(объему) геометрической фигуры в которую вписывается поковка.
    При определении размеров описывающих поковку геометрической фигуры допускается исходить из увеличения в 1,05 раза габаритных и линейных размеров. Отсюда:
                                                                      (4.4)
    (4.5)
     (4.6)
     (4.7)
   Отношение массы поковки  и массы описывающей ее фигуры будет равно:
   
   В соответствии с полученным параметром можно принять степень сложности поковки С4. [1,с105]
   Исходный индекс определяется по известным группе стали, степени сложности и классу точности поковки. Исходный индекс для рассматриваемого примера 9.
   Эскиз заготовки представлен на рис.4.1
   
   Рис.4.1. Эскиз заготовки с пронумерованными поверхностями
   
 Определение основных припусков
    Основные припуски назначаются в соответствии с исходным индексом и заданной шероховатостью поверхности детали. При формировании поверхности в одной половине штампа припуск на сторону выбирается по параметру  либо диаметр, либо высота. При формировании поверхности в разных половинах штампа по параметру толщина. В соответствии с [1,c.107] Результат представлен в табл. 4.1
    Таблица 4.1
    Основные припуски
Номер поверхности
Толщина, мм
Диаметр,
высота,мм
Шероховатость
Ra, мкм
Припуск на сторону Z, мм
1
60
-
3,2
1,5
7


6,3
1,5
1
-
14
3,2
1,5
2


6,3
1,3
1
-
20
3,2
1,5
4


6,3
1,3
1

-
3,2
1,5
6
30

6,3
1,4
1
-
?24
3,2
1,5
5


6,3
1,3
12-12
-
?40
6.3
1,3
14-14
-
?60
6.3
1,4
13-13
-
?44
6.3
1,4
10-10
-
?27
3.2
1,3
11-11
?32
-
6.3
1,4
   
   
   4.4 Определение дополнительных и общих припусков и номинальных размеров заготовки
   В соответствии с [1,c.108] в зависимости от массы и класса точности поковки назначаются дополнительные припуски на поверхность заготовки. Общие припуски и конечные размеры заготовки для рассматриваемого примера представлены в табл. 4.2.
   
   
   
   
   Таблица 4.2
   Общий припуск и размеры исходной заготовки,мм
Номер поверхности
Размер детали
Припуск
Размер заготовки


Основной
Дополнительный
Общий

1-7
60
1,5
0,2
1,7
61,7
1-2
14
1,3
0,2
1,5
12,5
1-4
20
1,3
0,2
1,5
21,5
1-6
30
1,4
0,2
1,6
31,6
1-5
24
1,3
0,2
1,5
25,5
12-12
40
1,3
0,2
1,5
43
14-14
60
1,4
0,2
1,6
63,2
13-13
44
1,4
0,2
1,6
47,2
10-10
27
1,3
0,2
1,5
30
11-11
32

1,4
0,2
1,6
28,8
   
4.4. Назначение допусков, предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки
    Допуск на размеры заготовки расположен несимметрично относительно линии номинального размера, большая часть допуска расположена со стороны корки (дефектного слоя заготовки). Допуск распределим в соответствии [1,c.109].
    Таблица 4.3
    Допуски, предельные отклонения и размеры исходной заготовки,мм
Расчетный размер
Допуск
Отклонение
Размер


Верхнее
нижнее

61,7
1,4
0,9
0,5
?61,7?_(-0,5)^(+0,9)
12,5
1,2
0,8
0,4
?12,5?_(-0,4)^(+0,8)
21,5
1,2
0,8
0,4
?21,5?_(-0,4)^(+0,8)
31,6
1,2
0,8
0,4
?31,6?_(-0,4)^(+0,8)
25,5
1,2
0,8
0,4
?25,5?_(-0,4)^(+0,8)
43
1,4
0,9
0,5
?43?_(-0,5)^(+0,9)
63,2
1,6
1,1
0,5
?63,2?_(-0,5)^(+1,1)
47,2
1,4
0,9
0,5
?47,2?_(-0,5)^(+0,9)
30
1,2
0,8
0,4
?30?_(-0,4)^(+0,8)
28,8
1,2
0,8
0,4
?28,8?_(-0,4)^(+0,8)
    
   

 Определение этапов обработки поверхностей
    Обработка заготовок на станках с числовым программным  управлением отличается от обработки на универсальных станках. При обработке с ЧПУ предъявляются особые требования к точности размеров и форм на заготовке, величине штамповочных или литейных уклонов. Уклоны препятствуют правильному расположению заготовки в установочно-зажимном приспособлении, а колебания форм и размеров влекут за собой колебание операционных припусков, что нежелательно при обработке с ЧПУ.  Зачастую, в серийном и массовом производстве, используют универсальное оборудование для подготовки технологических баз. 
    Для получения поверхности заданной точности и величины шероховатости обработка поверхности ведется в несколько этапов. Выбор методов и этапов механической обработки отображен в табл. 4.1
    При выборе способов базирования заготовки необходимо особое внимание уделить характеристике методовс точки зрения обеспечения точности взаимного расположения поверхностей на черновых операциях, так как отделочные методы не исправляют погрешности формы и взаимного расположения поверхностей.
    Стоит обратить внимание на то, что одним из принципов обеспечения точности взаимного расположения поверхностей является принцип постоянства баз. Из него следует, что базы должны быть выбраны так, чтобы максимальное количество поверхностей было обработано при использовании одного комплекта баз.
    В рассматриваемом примере большинство поверхностей можно будет обработать если использовать в качестве базовой поверхности цилиндрическую поверхность 10 и торец 7. Они будут являться черновыми технологическими базами. Их необходимо будет подготовить предварительно, перед тем как заготовка попадет на станок с ЧПУ.
    Таблица 4.1
    Маршрутное описание технологического процесса
Номер операции
Наименование операции
Номера обрабатываемых поверхностей
005
Токарно-револьверная
7,10
010
Токарная с ЧПУ
1,2,3,5,12,14,11,15
015
Токарная с ЧПУ
8,7,10,9,4,13,6
    
    
5.Определение припусков и диаметральных размеров
    Расчет припусков на диаметральные размеры произведем по табличному методу. Сначала определяется общий припуск на все обрабатываемые поверхности, далее каждой обрабатываемой поверхности в соответствии с числом и последовательностью технологических переходов устанавливаются номинальные припуски.Припуск на первый, черновой, переход определяется как разность между общим припуском на исходной заготовке и суммы номинальных припусков на последующих переходах.Сумма припусков на переходах равна общему припуску.
    Номинальные размеры, получаемые после выполнения каждого i-ого перехода определяются по формулам:
    Для наружной поверхности
                                                                                            (5.1)
    Для внутренней поверхности
                                                                                            (5.2)
    Где -размер, получаемый после i-ого перехода;
     -размер, получаемый на последующем переходе;
     -номинальный припуск на сторону на последующем переходе
    Полученые номинальные размеры рекомендуется округлять до одного знака после запятой для переходова по 12-14 квалитету, для переходов по 6-11 квалитету-до двух знаков после запятой. При этом округление размеров производится для наружных поверхностей в сторону уменьшения, для внутренних в сторону увеличения.
    Мамксимальный припуск на диаметр на первом переходе определяется по следующим формулам:
    Для наружной поверхности
                                                                               (5.3)
    Для внутренней поверхности
                                                                               (5.4)
    Где - максимальный припуск на сторону на первом переходе;
     -номинальный припуск на сторону на первом переходе;
     -допуск на размер на первом переходе;
     и -верхнее и нижнее предельное отклонение заготовки соответственно
    Максимальные припуски на диаметр для последующих переходов можно определить используя формулу
                                                                                       (5.5)
    Где-максимальный припуск на сторону
     -номинальный припуск на i-ом переходе
     -допуск на размер на i-ом переходе.
    Используя формулы 5.1-5.5 произведем расчет диаметральных размеров на всех переходов для всех обрабатываемых поверхностей в виде таблицы (табл.5.1)
    Таблица 5.1
    Опередление промежуточных припусков и операционных диаметральных размеров
№
Содержание перехода
Td,мм
2Zном,
мм
2Zмах,
мм
Di,
мм
ES,
мм
EI,
мм
Поверхность 12
Общий припуск на диаметр 3мм
0
Заготовка
1,4
-
-
43
+0,9
-0,5
1
Точить предварительно
0,62
1,4
2,92
41,6
0
-0,62
2
Точить окончательно
0,16
1,4
1,56
40,2
0
-0,16
3
Точить тонко
0,039
0,2
0,239
40
0
-0,039
Поверхность 14
Общий припуск на диаметр 3,2 мм
0
Заготовка
1,6
-
-
63,2
+1,1
-0,5
1
Точить однократно
0,74
3,2
5,04
60
0
-0,74
Поверхность 13
Общий припуск на диаметр 3,2 мм
0
Заготовка
1,4
-
-
47,2
+0,9
-0,5
1
Точить однократно
0,62
3,2
4,72
44
0
-0,62
Поверхность 11
Общий припуск на диаметр 3,2 мм
0
Заготовка
1,2
-
-
28,8
+0,8
-0,4
1
Точить предварительно
0,62
1,7
3,12
30,5
+0,62
    0
2
Точить окончательно
0,16
1,3
1,46
31,8
+0,16
    0
3
Точить тонко
0,039
0,2
0,239
32
+0,039
    0
    
    
    
    Продолжение таблицы 5.1
Поверхность 10
Общий припуск на диаметр 3 мм
0
Заготовка
1,2
-

-

30

+0,8
-0,4
1
Точить предварительно
0,54
1,7
3,04
28,3
0
-0,54
2


Точить окончательно

0,21
1,3
1,51
27
0
-0,21
3
    
Нарезать резьбу
0,13
-
-
-
-
-
Поверхность 8
-

1
Сверлить
0,52
16
16,52
16
+0,52
0

2
    
Рассверлить
0,13
2
2,13
18
+0,13
0
    
6.Размерный анализ
6.1 Размерная схема технологического процесса
    В соответствии с эскизными планами обработки поверхностей разработана размерная схема технологического процесса рис 6.1. Размерная схема служит моделью технологического процесса и служит для множества различных целей:
    1.Расчет величины технологических размеров.
    2. Проверка выполнения точности конструкторских размеров
    3.Определение поля рассеивания припусков
    При серийном типе производства необходимо точно рассчитать все технологические размеры на каждом  переходе механической обработки, так как речь идет об обеспечения необходимой точности для крупной партии деталей. Это необходимо для промежуточного контроля заготовок в ходе их обработки – это позволяет диагностировать появление брака на ранней стадии, что немаловажно, так как при выявлении неисправимого брака последующая механическая обработка бессмысленна и ведет к удорожанию производства.
    Также при серийном способе производства используются специальные установочно зажимные приспособления, для проектирования которых необходимо знать промежуточные размеры заготовки. Оборудование настраивается на выпуск одного и того же изделия, и для его настройки необходимы промежуточные размеры, а также при использовании оборудования с ЧПУ промежуточные технологические размеры служат для составления управляющей программы.
    Проверка выполнения точности конструкторских размеров позволяет оценить существующую технологию с точки зрения обеспечения требований, предъявляемых к детали.
    Определение поля рассеивания припусков необходимо для обеспечения бесперебойной работы оборудования. Увеличение припуска не согласованное с технологией ведет за собой резкое увеличение сил резания. Что недопустимо при использовании станков с ЧПУ так как это может привести к поломке инструмента, передаточных механизмов станка или двигателя. Однако выявление поломки произойдет только в тот момент, когда к станку подойдет оператор.
    

    Рис 6.1. Размерная схема техпроцесса
    
    
    
6.2 Назначение предварительных допусков на операционные размеры и размеры исходной заготовки
    Допуски на операционные размеры назначаются согласно ЕСДП (единой системе допусков и посадок), в соответствии с точностью того или иного этапа обработки. Операционные размеры определяются по размерной схеме технологического процесса. Допуски на операционные размеры представлены в табл. 6.1.
    Таблица 6.1.
    Назначение допусков на технологические размеры
Технологический размер
Этап обработки
Точность до корректировки
Точность после корректировки
L6
I
14
0,74


L7
I
14
0,52


L15
I
14
0,62
12
0,25
L8
I
12
0,3


L9
I I
10
0, 12


L10
I
14
0,43


L11
I
14
0,43


L12
I I
12
0,21


L13
I I
12
0,18
11
0,1
L14
I
14
0,52


L16
I I
10
0,1


L1
Заготовка
-
1,4


L2
Заготовка
-
1,2


L3
Заготовка
-
1,2


L4
Заготовка
-
1,2


L5
Заготовка
-
1,2


    В соответствии с таблицами экономической точности механообработки [2,c.85] назначаются минимальные припуски на подрезку торцев, которые представлены в виде таблицы.
    Таблица 6.2
    Припуски на технологические размеры
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Z7
Z8
Z9
Z10
1,3
1,3
1,3
1,3
0,45
1,3
1,3
0,45
0,45
1,3
    
    
    
    
    
6.3 Построение графов
    В соответствии с размерной схемой формируется исходный и производный графы. Вершинами в исходном графе являются номера поверхностей, а ребрами - конструкторские размеры и припуски рис. 6.2.


    Рис.6.2 Исходный граф
    На производном графе вершины также образуют номера поверхностей, а в качестве ребер выступают технологические размеры и размеры исходной заготовки рис. 6.3.
    
    Рис 6.3. Производный граф
6.4 Канонические уравнения размерных цепей
    На основании полученных графов составляются канонические уравнения размерных цепей. Для этого необходимо на исходном графе определить какие вершины соединяет замыкающее звено (Конструкторский размер либо операционный припуск). После чего на производном графе необходимо совершить перемещение по ребрам графа из вершины с меньшим номером к вершине с большим номером. При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что если по направлению обхода номера вершин возрастают, то очередное звено записывается в уравнение со знаком «плюс» и считается увеличивающим, а если наоборот, то со знаком «минус» и звено считается уменьшающим.
    Канонические уравнения размерных цепей представлены в таблице 6.3
    Таблица 6.3
    Канонические уравнения размерных цепей
№
Каноническое уравнение
Уравнение замыкающего звена
1
K1-L9=0
K1= L9
2
К2-L13=0
К2= L13
3
K3-L12=0
K3= L12
4
K4-L16+L15=0
K4= L16 –L15
5
K5-L14=0
K5= L14
6
K6-L16=0
K6= L16
7
Z1-L1+L6=0
Z1=L1-L6
8
Z2-L4+L8-L7=0
Z2=L4-L6+L7
9
Z3-L3+L6-L9+L15=0
Z3=+L3-L6+L9-L15
10
-Z4+L6-L8=0
Z4= L6-L8
11
-Z5+L8-L9=0
Z5= L8-L9
12
-Z6-L2+L10+L6-L9=0
Z6=-L2+L10+L6-L9
13
-Z7-L5+L11+L6-L9=0
Z7=-L5+L11+L6-L9
14
-Z8-L11+L12=0
Z8=-L11+L12
15
-Z9-L10+L13=0
Z9=-L10+L13
16
Z10+L7+L16-L9=0
Z10=-L7-L16+L9

6.5. Проверка обеспечения точности конструкторских размеров
    Проверка обеспечения точности конструкторских размеров-один из важнейших этапов проектирования технологического процесса.Данная проверка определяет правильность выбора способов базирования и способовобработки поверхностей. Точность размеров на исходной детали должна быть выше или равна точности размеров заданных конструктором. 
    Условие проверки формулируется в виде следующего неравенства:
IT(Ki)????IT(Li).  ?(6.1.)
    В рассматриваемом примере присутствует шесть конструкторских размеров, следовательно, необходимо выполнить шесть проверок. Воспользуемся формулой 8.1.
    
1) IT(K1)?IT(L9)
0,3?0,12                                                                        Условие выполнено

2) IT(K2)?IT(L13)
0,11?0,18
Условие обеспечения точности размера K2 не выполнено, необходимо ужесточить точность технологического размера L13 до 11 квалитета
 0,11?0,11                                                                 Условие выполнено
3) IT(K3)?IT(L12)
0,21?0,21                                                                 Условие выполнено
4) IT(K4)?IT(L17)+ IT(L15)
0,43?0,1+0,62
0,43?0,72
Условие обеспечения точности размера K4 не выполнено, необходимо ужесточить точность технологического размера L15 до 12 квалитета
0,43?0,25+0,1
0,43?0,35
5) IT(K5)?IT(L14)
0,52?0,52                                                                   Условие выполнено
6) IT(K6)??IT(L16)
0,21?0,1

Все условия выполняются, корректировка не требуется. 
Таблица 6.4.
 Учёт полученных запасов точности 
Конструкторский размер по чертежу
Запас точности
Конструкторский размер при расчёте
60-0,3
0,18
60-0,12
14-0.11
0
14-0.11
24-0.21
0
24-0.21
10-0,43
0,08
10-0,35
18-0,52
0
18-0,52
30-0,1
0
30-0,1
    
    
6.6.Проверка поля рассеяния припусков
Условие проверки формулируется следующим образом: отношение максимального припуска к минимальному припуску на окончательных чистовых переходах не должно быть более трех:
Z_imax/Z_imin ?3                                                                                                    (6.2.)
Максимальный припуск определяется следующим образом:
Z_max=Z_min+wZ(6.3)
Диапазон колебания припуска или допуск припуска рассчитывается по формуле:                             
wZ=???IT(L_i)?                                                                                           (6.4)
Диапазоны колебаний припусков будут представлены в виде:
1) wZ_1=IT(L_1 )+IT(L_6 )=1,4+0,74=2.14 мм;
2) wZ_2=IT(L_4 )+IT(L_6 )+IT(L_7 )=1,2+0,74+0,52=2,46 мм;
3) wZ_3=IT(L_3 )+IT(L_6 )+IT(L_9 )+IT(L_15 )=1,2+0,74+0,12+0,25=2,31 мм;
4) wZ_4=IT(L_6 )+IT(L_8 )=0,74+0,3=1,04 мм;
5) wZ_5=IT(L_8 )+IT(L_9 )=0,12+0,3=0,42 мм;
6) wZ_6=IT(L_2 )+IT(L_10 )+IT(L_6 )+IT(L_9 )=1,2+0,43+0,74+0,12=2,49 мм;
7) wZ_7=IT(L_5 )+IT(L_11 )+IT(L_6 )+IT(L_9 )=1,2+0,43+0,74+0,12=2,49 мм;
8)wZ_8=IT(L_11 )+IT(L_12 )=0,43+0,21=0,64 мм;
9)wZ_9=IT(L_10 )+IT(L_13 )=0,43+0,1=0,53 мм;
10)wZ_10=IT(L_7 )+IT(L_16 )+IT(L_9 )=0,52+0,1+0, 12=0,74 мм;

Определяем максимальные значения припусков:
1)Z_1max=Z_1min+wZ_1=1,3+2.14=3,44 мм;
2) Z_2max=Z_2min+wZ_2=1,3+2,46=3,76 мм;
3) Z_3max=Z_3min+wZ_3=1,3+2,31=3,61 мм;
4) Z_4max=Z_4min+wZ_4=1,3+1,04=2,34 мм;
5) Z_5max=Z_5min+wZ_5=0,45+0,42=0,87мм;
6) Z_6max=Z_6min+wZ_6=1,3+2,67=3,97мм;
7)Z_7max=Z_7min+wZ_7=1,3+2,49=3,79 мм;
8)Z_8max=Z_8min+wZ_8=0,45+0,64=1,09 мм;
9)Z_9max=Z_9min+wZ_9=0,45+0,53=0,98 мм;
10)Z_10max=Z_10min+wZ_10=1,3+0,74=2,04 мм;


Расчет поля рассеивания припуска производится для припусков, не связанных с поверхностью заготовки. В рассматриваемом примере с поверхностью заготовки не связаны припуски Z5,Z8,Z9,Z10. Для данных размеров произведем расчет:
Определяем отношение максимальных припусков к минимальным:
1)Z_5max/Z_5min =0,87/0,45=1,93;
2)Z_8max/Z_8min =1,09/0,45=2,42;
3)Z_9max/Z_9min =0,98/0,45=1,96;
4)Z_10max/Z_10min =3,44/1,3=2,64;
    Колебания припусков удовлетворяют выбранному критерию.

6.7. Расчет технологических размеров
    Расчет начнем с уравнений с замыкающим звеном-конструкторским размером, где присутствует один неизвестный технологический размер. Это двухзвенная цепь. Параметры неизвестного технологического размера равны аналогичным параметром конструкторского размера.Конанические уравнения при помощи которых осуществляется расчет находятся в табл .6.3.
    Стоит отметить, что в качестве конструкторских размеров используются размеры с учетом запаса точности табл. 6.4.
1)L9=K1=60-0,12
2)L13=К2=14-0.11
3)L12=K3=24-0.21
4)L14=K5=18-0,52
5)L16=K6=30-0,1
    Данные технологические размеры являются известными. Следующим этапом вычисляются те уравнения, в которых замыкающим звеном является конструкторский размер, но в котором два и более параметра. Такие уравнения решаются методом отклонений:
    6)K4= L16 –L15
    L15=L16-K4
    Вычисление номинального значения размера:
    L15ном=L16ном-K4ном=30-10=20мм
    
    
    
    
    Вычисление верхнего и нижнего предельных отклонений:
    ES(K4)= ES(L16) –EI(L15)
    EI(L15)=ES(L16)-ES(K4)=0-0=0
    EI(K4)= EI(L16) –ES(L15)
    ES(L15)=EI(L16)-EI(K4)=(-0,1)-(-0,35)=+0,25
    L15=?20?_^(+0,25)мм
    Если замыкающим звеном цепи является минимальный припуск, то уравнение эффективнее решать способом предельных значений. Минимальные значения припусков приведены в табл. 6.2. Максимальные значения припусков рассчитаны в П 6.6.
    7)Z8min=-L11max+L12min
    L11max= L12min- Z8min=23,79-0,45=23,34мм
    L11min= L12max- Z8max=24-1,09=22,91мм
    L11=?22,91?_^(+0,43)мм
    
    8)Z9min=-L10max+L13min
    L10max=L13min-Z9min=13,89-0,45=13,44мм
    L10min=L13max-Z9max=14-0,98=13,02мм
    L10=?13,44?_(-0,43)^ мм
    
    9)Z5min= L8min-L9max
    L8min=Z5min+L9max=0,45+60=60,45мм
    L8max= Z5max+ L9min=0,87+59,88=60,75мм
    L8=?60,75?_(-0,3)^ мм
    
    10)Z4min= L6min-L8max
    L6min=Z4min+L8max=1,3+60,75=62,05мм
    L6max=Z4max+L8min=2,34+60,45=62,79мм
    L6=?62,79?_(-0,74)^ мм
    
    11)Z1min=L1min-L6max
    L1min=L6max+Z1min=62,79+1,3=64,09мм
    L1max=L6min+Z1max=62,05+3,44=65,49мм
    L1ном= L1max-ES(L1)= 65,49-0,9=64,59мм
    L1=?64,59?_(-0,5)^(+0,9)мм
    
    
    
    12)Z10min= -L7max-L16max+L9min
    L7max=L9min-L16max-Z10min=59,88-30-1,3=28,58мм
    L7min=L9max-L16min-Z10max=60-29,9-2,04=28,06мм
    L7=?28,06?_(-0,52)^ мм
    
    13)Z7min=-L5max+L11min+L6min-L9max
    L5max=L11min+L6min-L9max-Z7min=22,91+62,05-60-1,3=23,66мм
    L5min=L11max+L6max-L9min-Z7max=23,34+62,79-59,88-3,79=22,46мм
    L5ном= L5max-ES(L5)=23,66- 0,8=22,86мм
    L5=?22,86?_(-0,4)^(+0,8)мм
    
    14)Z6min=-L2max+L10min+L6min-L9max
    L2max=L10min+L6min-L9max-Z6min=13,02+62,05-60-1,3=13,77мм
    L2min=L10max+L6max-L9min-Z6max=13,44+62,79-59,88-3,79=12,56мм
    L2ном= L2max-ES(L2)=13,77- 0,8=12,97мм
    L2=?12,97?_(-0,4)^(+0,8)мм
    
    15)Z3min=+L3min-L6max+L9min-L15max
    L3min=Z3min+L6max-L9min+L15max=1,3+62,79-59,88+20,25=24,46мм
    L3max=Z3max+L6min-L9max+L15min=3,61+62,05-60+20=25,66мм
    L3ном= L3max-ES(L3)=25,66- 0,8=24,86мм
    L3=?24,86?_(-0,4)^(+0,8)мм
    
    16)Z2min=L4min-L6max+L7min
    L4min=Z2min+L6max-L7min=1,3+62,79-28,06=36,03мм
    L4max=Z2max+L6min-L7max=3,76+62,05-28,58=37,23мм
    L4ном= L4max-ES(L4)=37,23- 0,8=36,43мм
    L4=?36,43?_(-0,4)^(+0,8)мм
    
    Результаты расчета оформлены в виде таблицы 6.5
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    Таблица 6.5
    Технологические размеры
Уравнение замыкающего
звена
Определяемое звено
Порядок расчета
Lmax,мм
Lmin,мм
Операционный размер
K1= L9
L9
1
60
59,88
60-0,12
К2= L13
L13
2
14
13,89
14-0.11
K3= L12
L12
3
24
23,79
24-0.21
K5= L14
L14
4
18
17,48
18-0,52
K6= L16
L16
5
30
29,9
30-0,1
K4= L16 –L15
L15
6
20,25
20
?20?_^(+0,25)
Z8=L11+L12
L11
7
23,34
22,91
?22,91?_^(+0,43)
Z9=-L10+L13
L10
8
13,44
13,02
?13,44?_(-0,43)^ 
Z5= L8-L9
L8
9
60,75
60,45
?60,75?_(-0,3)^ 
Z4= L6-L8
L6
10
62,79
62,05
?62,79?_(-0,74)^ 
Z1=L1-L6
L1
11
65,49
64,09
?64,59?_(-0,5)^(+0,9)
Z10= -L7-L16+L9
L7
12
28,58
28,06
?28,06?_(-0,52)^ 
Z7=-L5+L11+L6-L9
L5
13
23,66
22,46
?22,86?_(-0,4)^(+0,8)
Z6=-L2+L10+L6-L9
L2
14
13,77
12,56
?12,97?_(-0,4)^(+0,8)
Z3=+L3-L6+L9-L15
L3
15
25,66
24,46
?24,86?_(-0,4)^(+0,8)
Z2=L4-L6+L7
L4
16
37,23
36,03
?36,43?_(-0,4)^(+0,8)
    
7.Выбор оборудования
    Для изготовления данной детали используем станок DMGecoLine310.Данный станок является универсальным токарным станком с ЧПУ, с возможностью использования приводного инструмента. Станок может быть поставлен с системами управления либо SIEMENS840Dsolutionline, либо HEIDENHAINCNCPILOT 620, либо   MAPPSIV производства MORISEIKI.В нашем случае на станке установлена система управления HEIDENHAINCNCPILOT620.Данный станок предназначен для обработки малогабаритных заготовок. В таблице 7.1 приведены основные технические характеристики станка.
    

    
    Таблица 7.1
    Основные технические характеристики станка ecoLine 310
Рабочая зона

Наибольший диаметр устанавливаемой детали	,мм
330
Наибольший диаметр устанавливаемой детали
по поперечным салазкам суппорта,мм
260
Диаметр обточки, максимальный,мм
200
Быстрый ход (X) ,мм
182,5
Продольное перемещение (Z) ,мм
455
Быстрый ход (X/Z),м/мин
30 / 30
Главный шпиндель	

Шпиндельная головка (плоский фланец),мм
140h5
Прохождение прутка, мм
? 51 
Диаметр шпинделя в передней опоре, мм
100
Зажимной патрон, мм
210
Мощность привода (40/100% цикла нагрузки) кВТ
16,5 / 11
Момент, максимальный (40/100% цикла нагрузки)Нм
166,5 / 112
Диапазон скорости, максимальная	об/мин
5 000
Держатели инструмента	

Количество инструментальных станций
12
Станции приводных инструментов	
12
Диаметр хвостовика (DIN 69880),мм
30
Характеристики привода (40?% цикла нагрузки), 4000 об/мин,кВт
8,4
Момент, максимальный (40% цикла нагрузки), Нм
20
Скорость, максимальная	об/мин
4 500
Задняя бабка	

Ход задней бабки (автоматически проходимая)	,мм
396
Центральный кернер,MT
4
Мощность задней бабки, максимальная, даН
400
Направляющие

Шариковинтовые передачи по осям X/Z (D ? P), мм
32 x 10
Масса

Масса станка с транспортером стружки, кг
3 800
    		
    
    
    Габаритные размеры заготовки (61,7? 63,2) не превышают максимально возможные размеры обрабатываемой заготовки (210?260). Габаритные размеры заготовки намного меньше максимальных размеров для зажима, оставляют достаточно места для подхода отхода инструмента. Магазин на 12 позиций инструмента позволит разместить все необходимые инструменты для обработки данной детали, включая приводной инструмент для сверления внеосевых отверстий в торце заготовки.
    
8. Выбор инструмента и режимов резания
    Выбор основного и вспомогательного инструмента является одной из основных частей составления технологического процесса. Инструмент должен подходить для обработки заданного материала, обеспечивать правильную обработку при выбранном методе базирования заготовки, обеспечивать наименьшее  время обработки, присоединительные размеры инструмента должны совпадать с присоединительными размерами станка.
    Для оснащения данного станка воспользуемся каталогом инструмента SandwickCoromant. Выбор инструмента удобнее всего совместить с выбором режимов резания и производить по переходам начиная с заготовки, заканчивая готовой деталью.
1.Установить заготовку
Для установки заготовки используется стандартный патрон, который поставляется со станком ecoLine 310, SMWAutoBlockBH-D210/Z170
Необходимо использовать закаленные кулачки.
2.Подрезать торец 7 предварительно
На данном переходе удаляется припуск, который варьируется от 1,3 мм до 3,44мм. Помимо этого заготовка покрыта окалиной. Для данного перехода необходимо подобрать черновой резец способный с наибольшей производительностью обработать участок с переменным припуском.
Для данного перехода подойдет пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
[3,A19]
Длинна режущей кромки 12 мм, что позволит обрабатывать данную.
Данная пластина предназначена для обработки стали.
К данной пластине подходит державкаDCLNR 20 20 K 12 [3, A108]
Данная державка длинной 125мм, правая, с прижимом для пластины высокой жёсткости, что подходит для чернового подрезания торца.
Резцедержатель B3 30?25



3.Точить поверхность 10 предварительно
Пластина, используемая на прошлом переходе имеет геометрию С (угол при вершине 80), державка обеспечивает угол в плане 95. Это позволяет использовать данную оснастку как для подрезки торца, так и для продольного точения. Отсюда:

Пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25
4.Подрезать торец 6 предварительно
Оснастка как на предыдущем переходе:
Пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25

5.Точить поверхность 13 предварительно
Оснастка как на предыдущем переходе:
Пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25

6.Переустановить
SMWAutoBlockBH-D210/Z170
Необходимо использовать закаленные кулачки.
7.Подрезать торец 1 предварительно.
Оснастка остаетстаетсяпрежней.
Пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25

8.Подрезать торец 1 окончательно
Для чистовой обработки торца необходимо использовать чистовую пластину, которая обеспечивает более высокую точность и более низкую шероховатость. Выберем пластину CNMG 12 04 12-PFGC4215.
Эта пластина имеет больший радиус при вершине, что обеспечит лучшее качество поверхности. 
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25

9.Точить поверхность 12 предварительно.
Пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25

10.Точить поверхность 12 окончательно
CNMG 12 04 12-PFGC4215.
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 25?30

11.Подрезать торец 2 предварительно
Пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25

12.Точить поверхность 14 однократно
Пластина CNMG 12 04 04-PMGC4225
ДержавкаDCLNR 20 20 K 12
Резцедержатель B3 30?25

13.Расточить поверхность 11 предварительно
Для черновой обработки отверстия точением выберем такую же пластину как для наружного точения, т.к. условия резания идентичны и такая пластина подходит к державкам для обработки отверстий
CNMG 12 04 04-PMGC4225
ОправкаA25T-DCLNR 12 данная державка имеет длинну 300 мм и обеспечивает необходимую глубину растачивания. Угол в плане 95, следавательно такую державку возможно использовать для обработки внутренних торцев.
Резцедержатель E2 30?25 для расточных оправок.

14.Сверлить отверстие 8
Диаметр отверстия ?16 (мелкоразмерная обработка), глубина отверстия 36. Данная обработка не является глубоким сверлением. Исходя из этого выберем цельное твердосплавное сверло с внешним подводом СОЖ.
Сверло R840-1600-30-A0A [3,E12]
Сверло для центрового сверления крепится в держателеE1 30?20 при помощи посадочного паза и зажимается в нем винтами.

15.Рассверлить отверстие 8
Сверло R840-1600-30-A0A [3,E12]
Держатель E1 30?20
16. Расточить поверхность 11 окончательно
Для чистовой обработки отверстия точением выберем такую же пластину как для наружного точения, т.к. условия резания идентичны и такая пластина подходит к державкам для обработки отверстий
CNMG 12 04 12-PFGC4215
ОправкаA25T-DCLNR 12
Резцедержатель E2 30?25 для расточных оправок.
17.Точить поверхность 11 тонко
Для тонкого точения используем чистовую пластину с углом при вершине 55 DNMG 11 04 04-PFGC4215
Оправка подходит для обработки внутренних циллиндрических поверхностей и внутренних торцев, обеспечивает угол в плане 93, подходит под D-геометрию (угол при вершине 55)
A25T-DDUNR 11 [3.A185]
Резцедержатель E2 30?25 для расточных оправок.
18. Точить канавку 3
Для обработки канавок используются специальные канавочные пластины. В нашем случае канавка имеет ширину 3 мм и может соответствовать ширине инструмента. Для обработки канавки целесообразно выбрать нейтральную пластину т.к. врезание идет перпендикулярно поверхности заготовки.
Пластина N123G2-0300-0002-GF [3, B18].Пластина обладает посадочным размер.......................