Ing. Petra Cihlářová. Odborný garant: Doc. Ing. Miroslav Píška, CSc

Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství Ústav strojírenské technologie Odbor obrábění Téma: 7. cvičení - Technologická příprava výroby

Okruhy:

Volba polotovaru Přídavky na obrábění Technologické a upínací základny Operace, posloupnost výrobních operací Technologický/montážní postup

Vypracoval:

Ing. Aleš Polzer Ing. Petra Cihlářová

Odborný garant: Doc. Ing. Miroslav Píška, CSc. Technologie výroby II

Obsah kapitoly

1

Obsah kapitoly Téma: 7. cvičení - Technologická příprava výroby Obsah kapitoly Přídavky na obrábění Posloupnost operací při výrobě ozubených kol Rámcový technologický postup výroby hřídelových součástí Technologické, upínací a další základny Operace, posloupnost výrobních operací Tabulky: Maximální výška nerovností "R" a hloubky vadné povrchové vrstvy "T" Doporučené hodnoty koeficientu "m" Hodnoty koeficientů "a" a "b" pro výpočet výsledné chyby ustavení Drsnost povrchu "Ro" a hloubka vadné povrchové vrstvy "To" Hodnoty optimálních tolerancí Číselné hodnoty základních tolerancí " IT" Stanovení výpočtové redukované délky " lK " Zadání příkladu č. 1 Řešení příkladu č. 1

Technologie výroby II

Technologická příprava výroby

2

Přídavky na obrábění Přídavek na obrábění válcové plochy p mi = K ⋅ [2 ⋅ ( Ri −1 + Ti −1 ) + Ci −1 + δ i −1 + Ei ] Přídavek na obrábění rovinné plochy p mi = K ⋅ (Ri −1 + Ti −1 + Ci −1 + δ i −1 + Ei ) Hodnota trvalé deformace Ci = l ki ⋅ mi Maximální chyba ustavení obrobku Ei = Edi + Eli

jednotky pro dosazení K [-] R [ mm ] T [ mm ] C [-] lki [m] m [-] δ E Edi Eli ai , bi

[ mm ] [-] [-] [-] [-]

di

[mm]


E di = ai ⋅ 3 d i

Eli = bi ⋅ l ki

koeficient překrytí maximální mikronerovnost z předcházející operace maximální hloubka poškozené (rozrušené) vrstvy z předchozí operace maximální hodnota trvalé deformace z předchozí operace redukovaná délka obrobku [m] koeficient závislý na druhu polotovaru, tepelném zpracování, druhu výroby, operaci, apod. mezioperační tolerance maximální součtová chyba ustavení obrobku v dané operaci maximální úchylka nastavení v příčném směru maximální úchylka nastavení v podélném směru rozměrové koeficienty, které jsou dány druhem a přesností polotovaru, charakterem operace obrábění a způsobem upnutí průměr obrobku

Obsah kapitoly


3

Posloupnost operací při výrobě ozubených kol NEKALENÁ ozubená kola 1. hrubování vnějšího a vnitřního tvaru 2. kontrola 3. tepelné zpracování - normalizační žíhání, zušlechťování 4. kontrola 5. obrábění centrální válcové díry, čela ... 6. obrábění vnějšího tvaru na čisto 7. kontrola 8. obrábění ozubení, včetně sražení hran 9. dokončení ozubení 10. kontrola KALENÁ ozubená kola 1. hrubování vnějšího a vnitřního tvaru 2. kontrola 3. tepelné zpracování 4. kontrola 5. obrábění centrální díry s přídavkem pro broušení 6. obrábění vnějšího tvaru s přídavkem pro broušení 7. kontrola 8. výroba ozubení 9. kontrola 10. tepelné zpracování - cementování, kalení 11. kontrola 12. dokončení díry a jednoho čela 13. dokončení druhého čela 14. dokončení ozubení 15. kontrola 16. zaběhávání 17. kontrola


Obsah kapitoly


4

Rámcový technologický postup výroby hřídelových součástí Č. operace

Popis práce

Provoz

0 1 2

Dělení materiálu Zarovnání čel a navrtání středicích důlků Kontrola

přípravna materiálu přípravna materiálu OTK

3 4 5

Soustružení na hrubo a na čisto vnějších tvarů Broušení na hrubo koncových čepů - vedlejší základny Kontrola

obrobna brusírna OTK

6

Hrubé a jemné obrábění tvarových ploch (ozubení, drážkování, profily a pod.) Obrábění druhořadých ploch (díry, zahlubování, frézování drážek a pod.) Odstranění ostřin, sražení hran, označení a pod. Kontrola

obrobna

Příprava na tepelné zpracování (ochrana drážek a pod.) Tepelné zpracování - cementování Odstranění cementačních přídavků Kalení Rovnání (jen u dílců: L / D > 10; D < 100) Kontrola

kalírna

Broušení středicích důlků Řezání závitů Broušení válcových a kuželových ploch Broušení tvarových ploch (drážkové profily, ozubení, závity a pod.) Kontrola

brusírna obrobna brusírna brusírna

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Dokončení velmi přesných ploch (leštění, lapování a pod.) Kontrola

23

Konzervace, balení


Obsah kapitoly

obrobna obrobna OTK

kalírna obrobna OTK

OTK brusírna OTK


5

Technologické, upínací a další základny Základna je plocha nebo kombinace ploch, určujících polohu dílce při její funkci v montážní skupině nebo při jejím ustavení na obráběcím stroji. Konstrukční základny - jsou plochy nebo osy, určující polohu dílce k ostatním dílcům při jeho funkci ve výrobku. Montážní základny - jsou plochy, kterými se dílec spojuje s dalšími dílci sestavy a které určují jeho polohu ve smontovaném stavu. Technologické základny - jsou plochy určující polohu dílce při jeho ustavení na obráběcím stroji nebo v přípravku. Technologické základny dále dělím na: - hlavní – u kterých se technologická základna shoduje se základnou montážní, - pomocné – tzn. plochy, která není funkční plochou dílce v sestavě např. středící důlky - hrubé - v případě ustavení dílce na stroji při obrábění první operace Měřicí základny - jsou plochy, od kterých se měří rozměry.

Operace, posloupnost výrobních operací Základní dělení:

1. operace 2. úsek 3. úkon 4. pohyb

(např. soustružení hřídele) (např. soustružení čela) (např. nastavení hloubky řezu) (např. otočit se pro klíč)

Operace je část výrobního procesu, prováděná nepřetržitě při jednom čase, na jednom pracovišti, jedním strojem a zpravidla jedním dělníkem, na určitém dílci nebo několika stejných dílcích , se stejným výrobním cílem za definovaných mzdových nákladů.


Obsah kapitoly


6

Maximální výška nerovností "R" a hloubky vadné povrchové vrstvy "T" při různých metodách obrábění Druh plochy Vnější válcové plochy

Vnitřní válcové plochy

Rovinné plochy

Metoda obrábění Soustružení vnější hrubé Soustružení vnější čisté Broušení do kulata vnější Soustružení vnější hrubé Soustružení vnější čisté Broušení vnitřní Vrtání Vyhrubování hrubé Vyhrubování čisté Vystružování hrubé Vystružování čisté Vyvrtávání hrubé Vyvrtávání čisté Protahování Frézování hrubé Frézování čisté Hoblování čisté Hoblování hrubé Obrážení hrubé Obrážení čisté Broušení na plocho

R [ µm ] 100 45 15 225 25 15 225 225 100 100 25 225 25 9 225 45 45 100 100 45 15

T [ µm ] 60 40 25 50 40 30 60 60 30 30 20 60 40 20 60 40 40 50 60 50 25

Doporučené hodnoty koeficientu "m" Charakter operace Hrubování Poločisté obrábění Čisté obrábění


Obsah kapitoly

m 1,0 - 2,0 0,2 - 0,4 0,1 - 0,2

Zadání příkladu č. 1

7

Hodnoty koeficientů "a" a "b" pro výpočet výsledné chyby ustavení Charakter operace Hrubování Poločisté obrábění Čisté obrábění Velmi čisté obrábění

a 0,1 - 0,2 0,05 - 0,1 0,03 - 0,05 0,005 - 0,01

b 1,0 - 2,0 0,3 - 0,6 0,1 - 0,3 -

Drsnost povrchu "Ro" a hloubka vadné povrchové vrstvy "To" u různých polotovarů Druh polotovaru Odlitky ze šedé litiny Odlitky z ocelové litiny Polotovary z uhlíkové oceli zhotovené volným kováním z výkovků Polotovary z legovaných ocelí zhotovené volným kováním z vývalků Ocelové polotovary zhotovené z vývalků kováním v zápustkách Válcové polotovary


Charakteristika polotovaru Jednoduchý tvar Složitý tvar středních rozměrů Složitý tvar velkých rozměrů Podle rozměrů a složitosti tvarů Jednoduchý tvar malých rozměrů Jednoduchý tvar středních a velkých rozměrů Složitý tvar malých rozměrů Složitý tvar středních a velkých rozměrů Jednoduchý tvar malých rozměrů Jednoduchý tvar středních a velkých rozměrů Složitý tvar malých rozměrů Složitý tvar středních a velkých rozměrů Jednoduchý tvar malých a středních rozměrů Složitý tvar malých rozměrů Složitý tvar středních rozměrů Podle jakosti a rozměru vývalku

Obsah kapitoly

Ro + To [ mm ] 1,0 1,5 2,0 1-5 1,5 2,0 2,0 3,0 2,5 3,0 2,5 3,5 0,5 - 1,0 0,5 - 1,0 1,0 - 1,5 0,5 - 1,0


8

Hodnoty optimálních tolerancí Druh plochy Vnější válcové plochy

Vnitřní válcové plochy

Rovinné plochy


Metody obrábění Soustružení vnější hrubé Soustružení vnější čisté Broušení do kulata vnější Soustružení vnější hrubé Soustružení vnější čisté Broušení vnitřní Vrtání Vyhrubování Vystružování ruční Vystružování strojní Vyvrtávání hrubé Vyvrtávání čisté Protahování Frézování hrubé Frézování čisté Hoblování hrubé Hoblování čisté Broušení na plocho

Obsah kapitoly

IT střední hodnota 13 10 6 12 10 7 13 9 8 6 12 10 7 12 10 13 11 7

rozsah 11 - 14 9 - 11 3-9 11 - 13 9 - 12 3 - 10 10 - 14 9 - 11 7-9 6-8 11 - 14 9 - 11 5-8 10 - 13 8 - 12 12 - 14 9 - 12 3 - 10


9

Číselné hodnoty základních tolerancí "IT" Rozsah Pro výrobu měřidel a [ mm ] jiné práce přes - do IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 0-3 0,3 0,5 0,8 1,2 2 3-6 0,4 0,6 1 1,5 2,5 6 - 10 0,4 0,6 1 1,5 2,5 10 - 18 0,5 0,8 1,2 2 3 18 - 30 0,6 1 1,5 2,5 4 30 - 50 0,6 1 1,5 2,5 4 50 - 80 0,8 1,2 2 3 5 80 - 120 1 1,5 2,5 4 6 120 - 180 1,2 2 3,5 5 8 180 - 250 2 3 4,5 7 10 250 - 315 2,5 4 6 8 12 315 - 400 3 5 7 9 13 400 - 500 4 6 8 10 15 Hodnoty jsou uvedeny v µm ČSN 01 4203


Při lícování ve všeobecném strojírenství IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 3 4 6 10 14 25 40 60 4 5 8 12 18 30 48 75 4 6 9 15 22 36 58 90 5 8 11 18 27 43 70 110 6 9 13 21 33 52 84 130 7 11 16 25 39 62 100 160 8 13 19 30 46 74 120 190 10 15 22 35 54 87 140 220 12 18 25 40 63 100 160 250 14 20 29 46 72 115 185 290 16 23 32 52 81 130 210 320 18 25 36 57 89 140 230 360 20 27 40 63 97 155 250 400

Obsah kapitoly

Pro lícování hrubé (lisování, tažení, válení) IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 100 140 250 400 600 120 180 300 480 750 150 220 360 580 900 180 270 430 700 1100 210 330 520 840 1300 250 390 620 1000 1600 300 460 740 1200 1900 350 340 870 1400 2200 400 630 1000 1600 2500 460 720 1150 1850 2900 520 810 130 2100 3200 570 890 1400 2300 3600 630 970 1550 2500 4000


10

Stanovení výpočtové redukované délky " lK " pro charakteristické případy obrábění vnějších válcových ploch Charakter součásti a upnutí

Náčrt upnutí a výpočtová redukovaná délka " lK "

Hladký hřídel upnutý mezi hroty nebo v univerzálním sklíčidle a podepřený hrotem.

Hladký hřídel letmo upnutý v univerzálním sklíčidle, kleštině, ap.

lK = 2 . l

lK = l

L

L

Charakter součásti a upnutí

Odstupňovaný hřídel upnutý mezi hroty nebo v univerzálním sklíčidle a podepřený hrotem. lK1 = 2 . l1 lK2 = lK3 = l lK4 = 2 . l4

Náčrt upnutí a výpočtová redukovaná délka " lK "

L1

L2

L3

Odstupňovaný hřídel letmo upnutý v univerzálním sklíčidle, kleštině, ap.

L4

Pro úseky umístěné ve stření části hřídele je lK = l. Pro úseky umístěné u čel hřídele je " lK " rovna dvojnásobné L vzdálenosti od čela hřídele k nejvzdálenějšímu konci obráběného úseku. Za střední úseky považujeme ty, u kterých by dvojnásobné vzdálenosti od čela hřídele byly větší než celková délka.

L1

L2

lK1 = 2 . l1 lK2 = 2 . l

L

Pozn.: U hřídelí s l : d > 12 se výpočtová redukovaná délka " lK " stanovená podle s hora uvedených pravidel, zvětšuje 2x.


Obsah kapitoly


11

Zadání příkladu č. 1 Proveďte výpočet přídavků na obrábění součásti s názvem Pastorek a stanovte velikost polotovaru (průměr polotovaru). Tvar a rozměry součásti jsou dány technickým výkresem č. dtv,dt2/cv7-1. Plocha označovaná indexem A má konečný průměr φ30 mm a délku LA = 30 mm. Plocha označovaná indexem B má konečný průměr φ40 mm a délku LB = 5 mm. Plocha označovaná indexem C má konečný průměr φ54 mm a délku LC = 30 mm. Za index i uváděný v teoretických vzorcích dosazujeme následující hodnoty: 0 - polotovar, 1 - soustružení nahrubo, 2 - soustružení načisto Dáno: - kusová a malosériová výroba - K = 1 - konstanty zjištěné v tabulkách R1 = 100 µm T1 = 60 µm m1 = 1,5 (1,0 ÷ 2,0) b1 = 1,5 (1 ÷ 3) a1 = 0,15 (0,1 ÷ 0,2) b2 = 0,2 (0,1 ÷ 0,3) a2 = 0,04 (0,03 ÷ 0,05) l = 100 mm - obrábění válcové plochy A:

d2 = 30 mm lA = 30 mm δ1 = 0,39 mm (IT 13 - φ30 ÷ φ50)

- obrábění válcové plochy B:

lB = 5 mm d2 = 40 mm δ1 = 0,39 mm (IT 13 - φ30 ÷ φ50)

- obrábění válcové plochy C: dokončování hrubování

lC = 30 mm d2 = 54 mm δ1 = 0,39 mm (IT 13 - φ30 ÷ φ50) lc = 30 mm d1 = ? viz. výpočet přídavku na dokončování δ0 = 0,46 mm (IT 13 - φ50 ÷ φ80)

R0 +T0 ⇒ 0,5 - 1,0 ⇒ 0,75 mm (válcové polotovary) m0 = 0,5 (válcovaný polotovar za studena)


Obsah kapitoly

Řešení příkladu č. 1

12

Řešení příkladu č. 1 1. Dokončování válcové plochy A: φ30 mm: l k1 = l k 2 = 2 ⋅ l A = 2 ⋅ 0,03 = 0,06

C1 = l k1 ⋅ m1 = 0,06 ⋅1,5 = 0,09

E d 2 = a 2 ⋅ 3 d 2 = 0,04 ⋅ 3 30 = 0,124 El 2 = b2 ⋅ l k 2 = 0,2 ⋅ 0,06 = 0,012 p 2 = K ⋅ [2 ⋅ ( R1 + T1 ) + C1 + δ 1 + E 2 ] = 1 ⋅ [2 ⋅ (0,1 + 0,06 ) + 0,09 + 0,39 + 0,136] = 0,936 mm d1 = d 2 + p 2 = 30 + 0,936 = 30,936 mm 2. Dokončování válcové plochy B: φ40 mm: l k1 = l k 2 = l = 0,1

C1 = l k1 ⋅ m1 = 0,1 ⋅1,5 = 0,15

E d 2 = a 2 ⋅ 3 d 2 = 0,04 ⋅ 3 40 = 0,1368 El 2 = b2 ⋅ l k 2 = 0,2 ⋅ 0,1 = 0,02 p2 = K ⋅ [2 ⋅ ( R1 + T1 ) + C1 + δ 1 + E 2 ] = 1 ⋅ [2 ⋅ (0,1 + 0,06) + 0,15 + 0,39 + 0,1568] = 1,017 mm d1 = d 2 + p 2 = 40 + 1,017 = 41,017 mm 3. Dokončování válcové plochy C: φ54 mm: l k1 = l k 2 = l = 0,1

E d 2 = a2 ⋅ 3 d 2 = 0,04 ⋅ 54 = 0,1512 El 2 = b2 ⋅ l k 2 = 0,2 ⋅ 0,1 = 0,02 p2 = K ⋅ [2 ⋅ ( R1 + T1 ) + C1 + δ 1 + E 2 ] = 1 ⋅ [2 ⋅ (0,1 + 0,06) + 0,15 + 0,39 + 0,1712] = 1,0312 mm d1 = d 2 + p 2 = 54 + 1,0312 = 55,0312 mm

⇒


E2 = Ed2 + El2 = 0,1512 + 0,02 = 0,1712

C0 = l k 0 ⋅ m0 = 0,1 ⋅ 0,5 = 0,05

E d 1 = a1 ⋅ 3 d1 = 0,15 ⋅ 3 55,03124 = 0,57055 El1 = b1 ⋅ l k1 = 1,5 ⋅ 0,1 = 0,15 p1 = K ⋅ [2 ⋅ ( R0 + T0 ) + C0 + δ 0 + E1 ] = 1 ⋅ [2 ⋅ (0,75) + 0,05 + 0,46 + 0,72055] = 2,73055 mm d 0 min = d1 + p1 = 55,0312 + 2,73055 = 57,76 mm 5. Rozměr polotovaru: d0 = 57,76 mm

E2 = Ed2 + El2 = 0,124 + 0,02 = 0,1568

C1 = l k1 ⋅ m1 = 0,1 ⋅1,5 = 0,15

3

4. Hrubování válcové plochy C: l k 0 = l k1 = l = 0,1

E2 = Ed2 + El2 = 0,124 + 0,012 =0,136

E1 = Ed1 + El1 = 0,57055+0,15 = 0,72055

nejbližší vyšší normalizovaný průměr polotovaru 60 mm.

Obsah kapitoly


13

1x45°

1x45° 1x45°

1x45°

2x45°

R1

Ø30

54 Ø40 Ø30

R1

Ø40

2x45°

R1

30

5

40

30 6,3

R1

6,3

100

11 600.0 ZN.MAT.: Ø60-104 CSN 42 6510 ROZM.-POLOT.: POM.ZAR.: VYPR.: Ing. Aleš Polzer PREZK.:

NORM.REF.:

TECHNOL.:

SCHVÁLIL:

PODPIS

DATUM

ZMENA

INDEX

ISO 2768 - mK TOLEROVÁNÍ ISO 8015

T.O.: 001

25.3.03

NÁZEV: Poloautomatický soustruh SPN12 CNC/Sinumerik 810D

Pastorek Řešení příkladu č. 1

HMOTNOST: kg.

MER.:

CSN

TR.C.:

POZN.:

C.KUSOVNÍKU:

STARÝ V.:

C.V.:

dtv, dt2 / cv.7-1 LISTU:

Obsah kapitoly

1:1

LIST:


14

Ing. Petra Cihlářová. Odborný garant: Doc. Ing. Miroslav Píška, CSc

Recommend Documents