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

Transkript

1 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

2 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. Řešení příkladu č. Technologie výroby II Technologická příprava výroby 2

3 Přídavek na obrábění válcové plochy [ 2 ( R + T + C + δ E ] p + mi K i i ) i i Přídavek na obrábění rovinné plochy ( R + T + C + E ) p + mi K i i i δ i Hodnota trvalé deformace C i l ki m i Maximální chyba ustavení obrobku i i Přídavky na obrábění E i E di + E li E a di i d i E li b l i ki jednotky pro dosazení K [ - ] koeficient překrytí R [ mm ] maximální mikronerovnost z předcházející operace T [ mm ] maximální hloubka poškozené (rozrušené) vrstvy z předchozí operace C [ - ] maximální hodnota trvalé deformace z předchozí operace l ki [ m ] redukovaná délka obrobku [m] m [ - ] koeficient závislý na druhu polotovaru, tepelném zpracování, druhu výroby, operaci, apod. δ [ mm ] mezioperační tolerance E [ - ] maximální součtová chyba ustavení obrobku v dané operaci E di [ - ] maximální úchylka nastavení v příčném směru E li [ - ] maximální úchylka nastavení v podélném směru a i, b i [ - ] rozměrové koeficienty, které jsou dány druhem a přesností polotovaru, charakterem operace obrábění a způsobem upnutí d i [mm] průměr obrobku Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby

4 Posloupnost operací při výrobě ozubených kol NEKALENÁ ozubená kola. hrubování vnějšího a vnitřního tvaru 2. kontrola. tepelné zpracování - normalizační žíhání, zušlechťování 4. kontrola 5. obrábění centrální válcové díry, čela obrábění vnějšího tvaru na čisto 7. kontrola 8. obrábění ozubení, včetně sražení hran 9. dokončení ozubení 0. kontrola KALENÁ ozubená kola. hrubování vnějšího a vnitřního tvaru 2. kontrola. 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 0. tepelné zpracování - cementování, kalení. kontrola 2. dokončení díry a jednoho čela. dokončení druhého čela 4. dokončení ozubení 5. kontrola 6. zaběhávání 7. kontrola Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby 4

5 Rámcový technologický postup výroby hřídelových součástí Č. operace Popis práce Provoz 0 Dělení materiálu přípravna materiálu Zarovnání čel a navrtání středicích důlků přípravna materiálu 2 Kontrola OTK Soustružení na hrubo a na čisto vnějších tvarů obrobna 4 Broušení na hrubo koncových čepů - vedlejší základny brusírna 5 Kontrola OTK 6 Hrubé a jemné obrábění tvarových ploch obrobna (ozubení, drážkování, profily a pod.) 7 Obrábění druhořadých ploch obrobna (díry, zahlubování, frézování drážek a pod.) 8 Odstranění ostřin, sražení hran, označení a pod. obrobna 9 Kontrola OTK 0 Příprava na tepelné zpracování kalírna (ochrana drážek a pod.) Tepelné zpracování - cementování 2 Odstranění cementačních přídavků Kalení kalírna 4 Rovnání (jen u dílců: L / D > 0; D < 00) obrobna 5 Kontrola OTK 6 Broušení středicích důlků brusírna 7 Řezání závitů obrobna 8 Broušení válcových a kuželových ploch brusírna 9 Broušení tvarových ploch brusírna (drážkové profily, ozubení, závity a pod.) 20 Kontrola OTK 2 Dokončení velmi přesných ploch brusírna (leštění, lapování a pod.) 22 Kontrola OTK 2 Konzervace, balení Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby 5

6 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:. operace (např. soustružení hřídele) 2. úsek (např. soustružení čela). úkon (např. nastavení hloubky řezu) 4. pohyb (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. Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby 6

7 Maximální výška nerovností "R" a hloubky vadné povrchové vrstvy "T" při různých metodách obrábění Druh plochy Metoda obrábění R [ µm ] T [ µm ] Soustružení vnější hrubé Vnější válcové plochy Soustružení vnější čisté Broušení do kulata vnější 5 25 Soustružení vnější hrubé Soustružení vnější čisté Broušení vnitřní 5 0 Vrtání Vyhrubování hrubé Vnitřní válcové plochy Vyhrubování čisté 00 0 Vystružování hrubé 00 0 Vystružování čisté Vyvrtávání hrubé Vyvrtávání čisté Protahování 9 20 Frézování hrubé Frézování čisté Hoblování čisté Rovinné plochy Hoblování hrubé Obrážení hrubé Obrážení čisté Broušení na plocho 5 25 Doporučené hodnoty koeficientu "m" Charakter operace m Hrubování,0-2,0 Poločisté obrábění 0,2-0,4 Čisté obrábění 0, - 0,2 Technologická příprava výroby Obsah kapitoly Zadání příkladu č. 7

8 Hodnoty koeficientů "a" a "b" pro výpočet výsledné chyby ustavení Charakter operace a b Hrubování 0, - 0,2,0-2,0 Poločisté obrábění 0,05-0, 0, - 0,6 Čisté obrábění 0,0-0,05 0, - 0, Velmi čisté obrábění 0,005-0,0 - Drsnost povrchu "R o " a hloubka vadné povrchové vrstvy "T o " u různých polotovarů Druh polotovaru Charakteristika polotovaru R o + T o [ mm ] Jednoduchý tvar,0 Odlitky ze šedé litiny Složitý tvar středních rozměrů,5 Složitý tvar velkých rozměrů 2,0 Odlitky z ocelové litiny Podle rozměrů a složitosti tvarů - 5 Jednoduchý tvar malých rozměrů,5 Polotovary z uhlíkové oceli Jednoduchý tvar středních a velkých rozměrů 2,0 zhotovené volným kováním z výkovků Složitý tvar malých rozměrů 2,0 Složitý tvar středních a velkých rozměrů,0 Jednoduchý tvar malých rozměrů 2,5 Polotovary z legovaných ocelí Jednoduchý tvar středních a velkých rozměrů,0 zhotovené volným kováním z vývalků Složitý tvar malých rozměrů 2,5 Složitý tvar středních a velkých rozměrů,5 Jednoduchý tvar malých a středních rozměrů 0,5 -,0 Ocelové polotovary zhotovené z Složitý tvar malých rozměrů 0,5 -,0 vývalků kováním v zápustkách Složitý tvar středních rozměrů,0 -,5 Válcové polotovary Podle jakosti a rozměru vývalku 0,5 -,0 Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby 8

9 Hodnoty optimálních tolerancí Druh plochy Vnější válcové plochy Vnitřní válcové plochy Rovinné plochy Metody obrábění IT střední hodnota rozsah Soustružení vnější hrubé - 4 Soustružení vnější čisté Broušení do kulata vnější 6-9 Soustružení vnější hrubé 2 - Soustružení vnější čisté Broušení vnitřní 7-0 Vrtání 0-4 Vyhrubování Vystružování ruční Vystružování strojní Vyvrtávání hrubé 2-4 Vyvrtávání čisté Protahování Frézování hrubé Frézování čisté Hoblování hrubé 2-4 Hoblování čisté 9-2 Broušení na plocho 7-0 Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby 9

10 Číselné hodnoty základních tolerancí "IT" Rozsah [ mm ] Pro výrobu měřidel a jiné práce Při lícování ve všeobecném strojírenství Pro lícování hrubé (lisování, tažení, válení) přes - do IT0 IT0 IT IT2 IT IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT0 IT IT2 IT IT4 IT5 IT6 0-0, 0,5 0,8, ,4 0,6,5 2, ,4 0,6,5 2, ,5 0,8, ,6,5 2, ,6,5 2, ,8, ,5 2, ,2 2, , , Hodnoty jsou uvedeny v µm ČSN Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby 0

11 Stanovení výpočtové redukované délky " l K " pro charakteristické případy obrábění vnějších válcových ploch Charakter součásti a upnutí Hladký hřídel upnutý mezi hroty nebo v univerzálním sklíčidle a podepřený hrotem. Hladký hřídel letmo upnutý v univerzálním sklíčidle, kleštině, ap. Náčrt upnutí a výpočtová redukovaná délka " l K " l K l l K 2. l Charakter součásti a upnutí Náčrt upnutí a výpočtová redukovaná délka " l K " Odstupňovaný hřídel upnutý mezi hroty nebo v univerzálním sklíčidle a podepřený hrotem. l K 2. l l K2 l K l l K4 2. l 4 Pro úseky umístěné ve stření části hřídele je l K l. Pro úseky umístěné u čel hřídele je " l K " 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. L L L2 L L4 Odstupňovaný hřídel letmo upnutý v univerzálním sklíčidle, kleštině, ap. l K 2. l l K2 2. l Pozn.: U hřídelí s l : d > 2 se výpočtová redukovaná délka " lk " stanovená podle s hora uvedených pravidel, zvětšuje 2x. Technologie výroby II Obsah kapitoly Technologická příprava výroby L L L L2

12 Zadání příkladu č. 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-. Dáno: Plocha označovaná indexem A má konečný průměr φ0 mm a délku L A 0 mm. Plocha označovaná indexem B má konečný průměr φ40 mm a délku L B 5 mm. Plocha označovaná indexem C má konečný průměr φ54 mm a délku L C 0 mm. Za index i uváděný v teoretických vzorcích dosazujeme následující hodnoty: 0 - polotovar, - soustružení nahrubo, 2 - soustružení načisto - kusová a malosériová výroba - K - konstanty zjištěné v tabulkách R 00 µm T 60 µm m,5 (,0 2,0) a 0,5 (0, 0,2) b,5 ( ) a 2 0,04 (0,0 0,05) b 2 0,2 (0, 0,) l 00 mm - obrábění válcové plochy A: l A 0 mm d 2 0 mm δ 0,9 mm (IT - φ0 φ50) - obrábění válcové plochy B: l B 5 mm d 2 40 mm δ 0,9 mm (IT - φ0 φ50) - obrábění válcové plochy C: dokončování l C 0 mm d 2 54 mm δ 0,9 mm (IT - φ0 φ50) hrubování l c 0 mm d? viz. výpočet přídavku na dokončování δ 0 0,46 mm (IT - φ50 φ80) R 0 +T 0 0,5 -,0 0,75 mm (válcové polotovary) m 0 0,5 (válcovaný polotovar za studena) Technologie výroby II Obsah kapitoly Řešení příkladu č. 2

13 . Dokončování válcové plochy A: φ0 mm: l 2 l 2 0,0 0,06 lk k 2 A Řešení příkladu č. C lk m 0,06,5 0,09 E d a d 0,04 0 0,24 E b l 0,2 0,06 0,02 E2 E d2 + E l2 0,24 + 0,02 0, l 2 2 k 2 2 K [ 2 ( R + T ) + C + + E2 ] 2 ( 0, + 0,06) + 0,09 + 0,9 + 0,6 d 2 + p ,96 0, mm [ ] 0, 96 p δ mm d Dokončování válcové plochy B: φ40 mm: l l 0, lk k 2 C lk m 0,,5 0,5 E d a d 0, ,68 E b l 0,2 0, 0,02 E2 E d2 + E l2 0,24 + 0,02 0, l 2 2 k 2 2 K [ 2 ( R + T ) + C + + E2 ] 2 ( 0, + 0,06) + 0,5 + 0,9 + 0,568 d 2 + p2 40 +,07 4, mm [ ], 07 p δ mm d 07. Dokončování válcové plochy C: φ54 mm: l l 0, lk k 2 C lk m 0,,5 0,5 E d a d 0, ,52 E b l 0,2 0, 0,02 E2 E d2 + E l2 0,52 + 0,02 0, l 2 2 k 2 2 K [ 2 ( R + T ) + C + + E2 ] 2 ( 0, + 0,06) + 0,5 + 0,9 + 0,72 d 2 + p2 54 +,02 55, mm [ ], 02 p δ mm d Hrubování válcové plochy C: l l 0, lk 0 k C0 lk 0 m0 0, 0,5 0,05 E d a d 0,5 55,024 0,57055 E b l,5 0, 0,5 E E d + E l 0, ,5 0,72055 l k K [ 2 ( R0 + T0 ) + C E ] 2 ( 0,75) + 0,05 + 0,46 + 0, min d + p 55,02 + 2, , mm [ ] 2, 7055 p δ mm d Rozměr polotovaru: d 0 57,76 mm nejbližší vyšší normalizovaný průměr polotovaru 60 mm. Technologie výroby II Obsah kapitoly Zadání příkladu č.

14 2x45 x45 x45 x45 x45 R R 2x45 54 Ø40 Ø0 Ø0 Ø40 R 0 40 R 5 0 6, 00 6, ISO mk TOLEROVÁNÍ ISO 805 INDEX ZMENA DATUM PODPIS ZN.MAT.: T.O.: 00 HMOTNOST: kg. MER.: ROZM.-POLOT.: Ø60-04 CSN POM.ZAR.: CSN TR.C.: VYPR.: Ing. Aleš Polzer NORM.REF.: POZN.: C.KUSOVNÍKU: PREZK.: TECHNOL.: SCHVÁLIL: STARÝ V.: C.V.: NÁZEV: Poloautomatický soustruh SPN2 CNC/Sinumerik 80D Pastorek dtv, dt2 / cv.7- : LISTU: LIST: Řešení příkladu č. Obsah kapitoly Zadání příkladu č. 4