Технологический процесс изготовления детали ВАЛ

Справочная - сведения, о прогрессивных методах обработки, каталоги, номенклатурные справочники оборудования и оснастки. Материалы по выбору технологических нормативов (режимы обработки, припуски, расход материала и др.) и др. справочные материалы.

Всю механическую обработку разбивают по операциям и таким образом выявляют последовательность выполнения операций, их число для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособлений.

Задачей каждого предыдущего  перехода является подготовка поверхности заготовки под последующую обработку и каждый последующий метод (операция или переход) должен быть точнее предыдущего т. е. обеспечивать более высокое значение показателей качества детали. Поэтому механическая обработка делится на:

- черновую обработку,  когда удаляется большая часть  припуска, что позволяет обнаружить возможные дефекты заготовки; на первых одной-двух операциях. При базировании по черновым базам обрабатываются основные технологические базы;

- чистовую обработку,  когда в основном обеспечивается требуемая точность:

далее идут операции местной обработки, по ранее обработанным поверхностям, отделочные операции, когда достигается требуемая шероховатость поверхности и окончательно обеспечивается точность детали.

Контроль в ТП предусмотрен с целью технологического обеспечения  заданных параметров качества, обработанной детали.

Разработанный ТП должен содержать общий план обработки детали и описание содержания операций ТП и выбор типа оборудования. Он должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества детали, сокращать материальные и трудовые затраты и быть экологически безопасным.

Построение технологического маршрута обработки во многом определяется конструктивно-технологическими особенностями детали. Выбор маршрутной технологии существенно зависит от типа производства, уровня автоматизации и применяемого оборудования.

При среденесерийном  производстве применяют универсальные  станки с ЧПУ, автоматы, полуавтоматы, агрегатные специализированы и специальные станки. Перспективным в серийном производстве является применение гибких производственных систем (линий, участков, цехов), особенно при наличии условий для групповой организации производства.

Выбор станка на операцию определяется возможностью изготовления на нем деталей необходимой конфигурации и размеров, обеспечения качества ее поверхности, производительности оборудования, а также экономическими параметрами.

Рис. 4. Вал

При проектировании проектного технологического процесса необходимо соблюдать принцип совпадения конструкторских, технологических, и измерительных баз. Только при его соблюдении, возможно говорить о правильности составления техпроцесса. Для деталей типа «Вал» с внутренним отверстием рекомендуется изначально базировать по наружней поверхности с  последующем  базированием на центровые отверстия.

Последовательность технологических  переходов должна обеспечивать заданные чертежом детали параметры точности.

Для рассмотрения данного  вопроса воспользуемся чертежом детали, изображенным на рис. 4. Для наглядности  сведем результат в таблицу.

 

Таблица 2

Выбор технологических  баз и последовательности переходов

Операция	Обрабатываемые поверхности	Базирование
015 Токарная с ЧПУ	1,2,5,6,15,16,19	Поверхности 5,4 эскиз
020 Токарная с ЧПУ	17,7,8,9,3,18	Поверхности 1,16 эскиз
025 Вертикально-фрезерный станок модели 6Р11.	11,12,13	Поверхности 2 эскиз
030 Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А.	1,10	В центрах эскиз
035 Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А.	3,14	В центрах эскиз
040 Радиально-сверлильная. Сверлить  последовательно два отверстия	4	Приспособление специальное: призмы, прихваты.
045 Резьбонарезная  Нарезать два отверстия  М10  последовательно	4	Приспособление специальное: призмы, прихваты.
070 Круглошлифовальный станок модели 3А110В.	2,7,9	В центрах эскиз

 

 

Таблица 3  Технологический процесс изготовления «Вала»

№ операции	Наименование операции и ее содержание	Эскиз обработки	Станок (оборудование), приспособление
005	ЗаготовительнаяШтамповка на КГШП		Заготовительный цех.
010	Фрезерно-центровальная. Фрезеровать торцы 1, 2 одновременно; центровать торцы 1,2 одновременно		Фрезерно-центровальный  полуавтомат модели МР-71. Приспособление специальное: призмы, прихваты.
015	Токарная копироваль-ная. Точить начерно заготовку с одной стороны		Токарно-револьверный с ЧПУ 1В340Ф30 Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся.
025	Токарная копировальная. Точить начерно заготовку с другой стороны		Токарно-револьверный с ЧПУ 1В340Ф30. Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся.
030	Шлицефрезерная. Фрезеровать шлицы.		Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А. Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся.
035	Шлицефрезерная. Фрезеровать шлицы.		Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А. Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся.
040	Слесарно-опиловочная.		Слесарный верстак.
045	Моечная.		Ванна.
055	Контрольная.		Контрольный стол.
060	Термическая. Закалить деталь	Термический цех	Печь закалочная
065	Круглошлифовальная. Шлифовать деталь с переустановом, выдерживая технические требования		Круглошлифовальный станок модели 3А110В. Приспособление: центр жесткий, центр вращающийся, хомут.

070	Моечная.		Ванна.
075	Контрольная.		Контрольный стол.

7.  Расчет припусков  на обработку и определение размеров заготовки

 

При проектировании технологических  процессов механической обработки  заготовок необходимо установить оптимальные припуски, которые обеспечили бы заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей

Расчет припусков, операционных размеров и размеров заготовки расчетно-аналитическим методом проведём по формуле

2Z_min=2(R_zi-1 + + ( +e_i²) )    

где R_{zi -1}-высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

-глубина дефектного поверхностного  слоя на предшествующем переходе, мкм;

-суммарные отклонения расположения  поверхности и в некоторых  случаях отклонения формы поверхности, мкм;

e_i²-погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм;

Приведем пример расчета  припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для поверхности ñ45k6.

Расчет минимальных  значений припусков производим пользуясь  формулой:

2Zmin₁=2·[150+250+(859²+0²)^1/2]=2514 мкм;

2Zmin₂=2·[50+50+(51²+110²)^1/2]=362 мкм;

2Zmin₃=2·[30+30+(34²+70²)^1/2]=209 мкм.

2Zmin₄=2·[10+20+(17²+0²)^1/2]=104 мкм.

Расчетный размер d_р заполняется начиная с конечного размера путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

d_р3=45,002 +0,094=45,106 мм;

d_р2=45,096+0,209=45,315 мм;

d_р1=45,284 +0,362=45,677 мм;

d_рз=45,657 +2,514=48,191 мм.

Наименьшие предельные размеры получаем округляя расчетные  размеры увеличением их значений.

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:

d_max4=45,002+0,016=45,018 мм;

d_max3=45,106+0,062=45,168 мм;

d_max2=45,315+0,100=45,415 мм;

d_max1=45,677+0,620=46,297 мм;

d_maxз=48,191+1,600=49,791 мм.

Предельные значения припусков z определяем как разность наибольших предельных размеров и z - как разность наименьших предельных размеров и выполняемого переходов:

Расчет припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для наружнего диаметра ñ45k6.

Технологический переходы	Элементы  припуска, мм				Расчетный припуск 2Zmin	Расчетный размер dp,мм	Допуск  б, мм	Предельный  размер, мм		Предельные  значения
	Rz	T	P	Еу				dmin	dmax	2Zпр min	2Zпр max
Заготовка	150	250	850			48,191	1600	48,2	49,8
Точение черновое	80	50	51	110	2514	45,677	620	45,68	46,29	2514	3494
Точение чистовое	40	30	34	0	362	45,315	100	45,3	45,4	362	882
Шлифование  черновое	15	20	17	5	209	45,106	62	45,106	45,168	208	246
Шлифование чистовое	10	15	15	0	104	45,002	16	45,002	45,018	104	150
										3189	4773

 

Расчет припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для внутреннего диаметра ñ100(+0,22).

Технологический переходы	Элементы  припуска, мм				Расчетный припуск 2Zmin	Расчетный размер dp,мм	Допуск  б, мм	Предельный  размер, мм		Предельные  значения
	Rz	T	P	Еу				dmin	dmax	2Zпр min	2Zпр max
Заготовка	150	250	850			96,916	1200	96,9	98,1
Точение черновое	80	50	51	110	2514	99,430	420	99,44	99,85	1734	2514
Точение чистовое	40	30	34	0	362	99,792	300	99,8	100,1	242	362
Тонкое точение	10	17	28	0	208	100,000	220	100,00	100,22	128	208
										2104	3084

 

 

8. Расчёт режимов резания и  нормирование штучного времени

 

 

Операция № 010. Комплексная  с ЧПУ. Токарный станок с ЧПУ 1В340Ф30.

Содержание перехода:

1. Точить с Ø90 на  Ø85 торец в размер 77h14, Ra – 6,3 мкм  методом продольной  подачи.

Марка обрабатываемого  материала – сталь 40Х  ГОСТ4543-71

(σ_в = 530МПа). С охлаждением эмульсией. СПИД – средняя.

1. Выбор режущего инструмента

Принимаем токарный проходной  упорный правый резец 2140-0059 ГОСТ 18879 – 83. Материал пластинки – твердый сплав ВК8;  [2, табл.3. 116]