Изучение ГОСТов по технологическому процессу

Виды заготовок зубчатых колес зависят от материала, конструкции  и серийности выпуска. В крупносерийном и массовом производстве стальные заготовки зубчатых колес получают штамповкой. Чугунные и бронзовые заготовки получают литьем в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям. В мелкосерийном производстве стальные заготовки зубчатых колес обычно получают горячей штамповкой на молотах и прессах. В крупносерийном и массовом производствах применяется горячая высадка на многопозиционных автоматах из стального прутка.

При выборе способа получения  заготовки необходимо стремиться к  максимальному приближению формы  и размеров заготовки к параметрам готовой детали и снижению трудоемкости заготовительных операций. Для доказательства экономической целесообразности предлагаемого  способа получения заготовки  проводят его технико-экономическое  обоснование.

Выбранный метод получения  заготовки должен обеспечивать наименьшую себестоимость изготовления детали, т.е. затраты на материал, выполнение заготовки и последующую механическую обработку вместе с накладными расходами  должны быть минимальными, с повышением точности выполнения заготовки и  приближением ее формы к конфигурации готовой детали удельный вес механической обработки заметно снижается. Однако при малой программе выпуска  не все методы могут оказаться  рентабельными из-за того, что расходы  на оснастку для заготовительных  процессов экономически не окупаются.

Разработка маршрутного  технологического процесса

1. Составление технологического маршрута обработки детали

Качество детали обеспечивают постепенным  ужесточением параметров точности и  выполнении остальных технических  требований на этапах превращения заготовки  в готовую деталь.

Ряд операций обработки (или  технологических переходов), необходимых  для получения каждой поверхности  детали и расположенных в порядке  повышения точности, образуют маршруты обработки отдельных поверхностей. Маршрут обработки назначают на основании технических требований чертежа детали и чертежа заготовки, начиная с выбора метода окончательной обработки, обеспечивающей заданные чертежом детали точность и состояние поверхностного слоя.

При установлении последовательности обработки (для изготовления деталей  нормальной геометрической точности) нужно руководствоваться следующими соображениями:

1. В первую очередь  следует обрабатывать поверхности,  принятые за чистовые (обработанные) технологические базы.

2. При невысокой точности  исходной заготовки сначала следует  обрабатывать поверхности, имеющие наибольшую толщину удаляемого материала (для раннего выявления литейных и других дефектов, например раковин включений, трещин, волосовин и т.п., и отсеивания брака).

3. Последовательность операций  необходимо устанавливать в зависимости  от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее ее необходимо обрабатывать.

4. Операции обработки  поверхностей, имеющих второстепенное  значение и не влияющих на точность основных параметров детали (сверление мелких отверстий, снятие фасок, прорезка канавок, удаление заусенцев и т.п.) следует выполнять в конце ТП, но до операций окончательной обработки ответственных поверхностей.

5. В конец маршрута  следует выносить обработку легкоповреждаемых  поверхностей, к которым относят,  например, наружные резьбы, наружные  зубчатые поверхности, наружные  шлицевые поверхности и т.п.

6. В том случае, когда  заготовку подвергают термической  обработке, для устранения возможных  деформаций нужно предусматривать  правку заготовок или повторную  обработку отдельных поверхностей  для обеспечения заданных точности  и шероховатости.

7. отделочные операции по обработке наиболее точных поверхностей следует выносить в конец ТП.

Ускоренное и правильное составление маршрута изготовления детали определенного класса (конфигурации) и уровня точности может быть успешно  выполнено на базе типового маршрутного ТП.

2. Технология изготовления вала

В механизмах и машинах  валы служат для передачи движения вращения. Обычно валы устанавливаются в корпусные детали на подшипниках качения и несут на себе детали передаточных устройств (шестерни, шкивы, муфты и т.п.).

Исполнительными поверхностями  валов являются шпоночные пазы и  шлицевые поверхности, сопрягающиеся  с деталями передаточных механизмов, либо винтовые, зубчатые поверхности на самом валу, через которые и передается крутящий момент.

Основной технологической  базой деталей типа «валы» является ось центровых отверстий в  крайних торцах вала, которые обрабатываются при базировании заготовки вала по будущим подшипниковым шейкам.

 

Таблица 4.3

Маршрутный технологический  процесс

№ операции	Название и содержание операций	Технологические базы	Оборудование
005	Фрезерно-центровальная	Фрезерование торцов и  зацентровка вала	6Т104
010	Токарная обработка черновая	Точить вал по контуру  с одной и с другой стороны, позиции 1,23,4,5,6,7	1Б10В
015	Термическая обработка	Улучшение нормализации
020	Токарная обработка чистовая	Точить вал по контуру  с одной с другой стороны, позиции 1,23,4,5,6,7	1Б10В
025	Шлифование  предварительное	Шлифование точных шеек вала, позиции 2,6	3У10В
030	Зубофрезерная операция	Фрезерование зубьев, позиции 4	5122 Б
035	Шевинговальная операция	Шевингование зубьев, позиция 4	5В830
040	Термическая обработка	Цементация
045	Круглошлифовальная операция	Шлифование точных шеек вала , позиции 2,6	3У10В
050	Зубошлифовальная операция	Шлифование зубьев , позиция 4	5В830
055	Промывка, сушка	Исходная деталь
060	Контроль	Исходная деталь

 

3. Расчет припусков и межоперационных размеров

Расчет и назначение припусков  является трудоемкой технической и  важной экономической задачей. Завышенные припуски увеличивают расход металла, объем металлообработки и себестоимость изготовления детали. Заниженные припуски не обеспечивают достижение нужного качества обработки и могут привести к браку.

В машиностроении применяют  опытно-статистический и расчетно-аналитический  методы установления припусков на обработку.

Расчет припусков аналитическим  методом ведется на те поверхности, к которым предъявляются более  жесткие требования. На остальные  поверхности припуск назначается  табличным методом.

4. Выбор оборудования

Выбор оборудования для проектируемого технологического процесса производится после того, как определен маршрут  обработки заготовки. На выбор типа оборудования оказывает существенное влияние принятый тип производства и структура технологического маршрута обработки.

Для обработки заготовки в условиях единичного и мелкосерийного производства применяют универсальное оборудование.

5. Выбор режущего и мерительного инструмента

Выбор режущего инструмента, его конструкции и размеров определяется видом технологической операции (точение, фрезерование, развертывание), размерами обрабатываемой поверхности, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и величиной шероховатости поверхности. Основную массу режущих инструментов составляют конструкции нормализованного и стандартизованного инструмента, для подбора которого существуют многочисленные справочники и каталоги. Лишь в крупносерийном и массовом производстве применяются специальные и комбинированные режущие инструменты, проектируемые в индивидуальном порядке.

Первой задачей, решаемой технологом при подборе режущего инструмента, является назначение материала режущей части в строгом соответствии с материалом обрабатываемой детали и его свойствами (главным образом, твердостью).

В технологические карты  применяемый режущий инструмент записывается напротив текста того перехода, где инструмент используется. Указывается его наименование, материал, размер и ГОСТ.

  Фреза торцовая Ø 80 z = 8 ВК8 ГОСТ 9473-80.

  Токарные проходные резцы из твердого сплава ГОСТ 18879-73

Шлифовальные круги  ГОСТ17123-79 тип круга 1А1-I

6. Выбор средств измерения

Выбор измерительных средств  зависит от масштаба производства. В единичном и мелкосерийном производствах применяют универсальные средства контроля (штангенциркули, микрометры, микрометрические нутромеры и т.п.).

В качестве проектируемого измерительного инструмента могут  быть выбраны предельные резьбовые  калибры, шлицевые калибры, могут быть спроектированы простейшие контрольные приборы и приспособления (для контроля межцентрового расстояния, отклонения в симметричности шпоночного паза оси, отклонения от перпендикулярности плоскости торца оси отверстия).

Измерение размеров фасок  осуществляем при помощи шаблона  фасонного простого профиля.

Для определения шероховатости  применяют образцы шероховатости  поверхности.

В технологическую карту  механической обработки записывается условное обозначение инструмента, калибруемый размер (диапазон размеров) и ГОСТ.

 Штангенциркуль ШЦ-1 0-125 ГОСТ 166-73.

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Изучение методов контроля  качества изготовления деталей  машин

 

Все основные элементы машин  рассчитываются на одинаковый срок службы, по истечении которого наступает  их физический износ. На практике часто  приходится встречаться с тем, что  отдельные части изделий выходят  из строя раньше этого срока. Причиной этого, как правило, являются дефекты, не обнаруженные в процессе их изготовления и контроля качества.

В целях обеспечения требуемого качества конечного продукта (законченного производством изделия) необходимо вести контроль не только качества материала, но и соблюдения режимов  технологических процессов, «контролировать  геометрические параметры, качество обработки  поверхности деталей и др. Существуют различные методы контроля, их можно  разделить на две большие группы: контроль качества с разрушением  и без разрушения материала (заготовки, детали).

Контроль качества с разрушением, который проводится методами химического, спектрального, рентгеноструктурного и металлографического анализа, позволяет обнаружить отклонения от заданных параметров состава и структуры  металла, но требует, как правило, взятия проб, изготовления образцов. Это трудоемкие и дорогостоящие операции. Нередко на них уходит столько же или больше металла, чем на изготовление самой детали. Большая трудоемкость, затраты металла, топливно-энергетических ресурсов обусловили использование названных разрушающих методов контроля только в виде выборочного контроля качества. Более эффективный контроль дефектов, нарушающих сплошность, однородность макроструктуры металла, отклонений химического состава, следует проводить с помощью физических методов неразрушающего контроля-дефектоскопии, основанных на исследовании изменений физических характеристик металла. Методы неразрушающего контроля в зависимости от физических явлений, на которых они основаны, подразделяются на 10 основных видов: акустический, капиллярный, магнитный, оптический, радиационным, радиоволновый, тепловой, течеисканием, электрический, электромагнитный (вихревых токов). При использовании неразрушающих методов контроля устанавливаются нормы браковки, в противном случае изделия могут незаслуженно выбраковываться или, наоборот, проникать в эксплуатацию с дефектами.

В контроль без разрушения контролируемого объекта входят: внешний осмотр невооруженным глазом или с помощью оптических приборов; испытание агрегатов и машин  на стендах, установках, в приспособлениях  для определения степени соответствия фактических рабочих характеристик  проектным, выявления причин, породивших отклонения; контроль качества поверхности  визуально, с помощью измерительных  средств и приборов; контроль формы  и геометрических параметров деталей, узлов, агрегатов, изделий в целом  путем обмера; определение толщины  металлических и неметаллических  листов, труб, профилей проката, тонкостенных деталей, металлических и неметаллических  покрытий физическими методами контроля.

Неразрушающий контроль качества весьма эффективен. Он позволяет снижать  трудоемкость контрольных операций, резко повышать производительность труда контролеров. Дает возможность проверить качество деталей до вовлечения их в сборку и тем самым не допустить использования дефектных деталей в конструкциях машин, а, следовательно, предотвратить аварии и катастрофы. Машины, собранные из деталей, прошедших контроль неразрушающими способами, гораздо реже выходят из строя и, соответственно, реже требуют ремонта, замены частей и деталей. Широкое внедрение во все области промышленности методов и автоматических средств неразрушающего контроля позволит повысить надежность, долговечность, качество изделий, улучшить использование трудовых, материальных и финансовых ресурсов.

Неразрушающий контроль качества методами дефектоскопии

Дефектоскопия–комплекс  методов и средств неразрушающего контроля материалов и изделий с  целью обнаружения дефектов, Дефектоскопия  включает разработку методов и аппаратуру (дефектоскопы и др.), составление  методик контроля, анализ и обработку  показаний дефектоскопов. В основе методов дефектоскопии лежит  исследование физических свойств материалов при воздействии на них рентгеновских, инфракрасных, ультрафиолетовых лучей, гамма-лучей, радиоволн, ультразвуковых упругих колебаний, магнитного и  электрического полей и др.

Наиболее простым методом  дефектоскопии является визуальный, осуществляемый невооруженным глазом или с помощью оптических приборов (например, лупы). Визуальная дефектоскопия  позволяет обнаружить только поверхностные  дефекты (трещины, плены, закаты и др.) в изделиях из металла и внутренние дефекты в изделиях из стекла или  прозрачных для видимого света пластмасс.

Более широкое распространение  получил метод оптического контроля в связи с созданием оптического  квантового генератора (ОКГ). С его  помощью можно производить контроль геометрических размеров изделий со сложной конфигурацией, несплошностей, неоднородностей, деформаций, вибраций, внутренних напряжений прозрачных объектов, концентраций, чистоты газов и  жидкостей, толщины пленочных покрытий, шероховатости поверхности изделий. Широкое распространение получили газовые оптические квантовые генераторы. В них активным элементом является газ или смесь газов.