Технология изготовления клапанов

Заключительной операцией на токарном станке является накатка. Она выполняется с целью повысить качество (гладкость) поверхности. После выполнения данной операции отрезаются центра заготовки.

Последняя операция в исследуемом технологическом процессе — это шлифование торцовой поверхности. Оно проводится на плоскошлифовальном станке. Данная операция также широко распространена и подчинена выполнению ряда определённых правил.

Таким образом, типовой технологический процесс изготовления выпускного клапана представляет собой цепь операций: сверление центров и установка в них заготовки - точение заготовки с последующей накаткой и отрезанием центров -шлифование торца.

На данной стадии проекта, уже есть возможность разработать маршрутную технологию процесса изготовления детали. Таким образом, чтобы получить деталь «клапан выпускной» с заданной точностью и качеством обрабатываемой поверхности, необходимо выполнить нижеперечисленные действия (операции).

 

005   Токарная

Технологическая база - поверхность 042 миллиметров;

Конструкторская и измерительная базы - торец заготовки.

Оборудование: токарно-винторезный станок 16К20.

Приспособления: трёхкулачковый самоцентрирующийся патрон (ГОСТ 2675-63), стандартный сверлильный патрон с наружным конусом Морзе (ГОСТ 8522 —70), сверло для обработки центровых отверстий 60 (ГОСТ 14034-68).

1. Сверлить центр 1;

2. Переустановить заготовку в трехкулачковом патроне;

3. Сверлить центр 2.

 

010 Токарная

Технологическая база - центровые отверстия;

Конструкторская и измерительная базы - торец заготовки.

Оборудование: токарно - винторезный станок 16К20.

Приспособления: вращающиеся центры (ГОСТ 8742-62), поводковый патрон по ГОСТ 2571-63 с хомутиком поводковым для токарных и фрезерных работ (ГОСТ 2578 -44).

1. Установить заготовку в центрах;

 

2. Точить поверхность А в размер 1; 
     резец токарный проходной (ГОСТ 18870- 73);

 

3. Точить поверхность Б в размер 2; 
     резец токарный проходной (ГОСТ 18870 - 73);

 

 

4. Точить поверхность А, выдерживая размеры 1 и 2; 
     резец фасонный R16;

 

5. Точить поверхность А, выдерживая размеры 1, 2 и 3; 
     резец фасонный R16;

 

6. Точить поверхность А, выдерживая размеры 1 и 2; 
     резец токарный чистовой широкий (ГОСТ 18881-73);

 

7. Накатать поверхность А и Б до √2,5; 
     одношариковый обкатник упругого действия;

 

 

 

 

 

8. Точить канавку А, выдерживая размеры 1 и 2; 
     резец токарный проходной (ГОСТ 18870-73);

 

 

015   Токарная

Технологическая база - поверхность ø 11 миллиметров; Конструкторская и измерительная базы - торец заготовки. Оборудование: токарно-винторезный станок 16К20.

Приспособления: трёхкулачковый самоцентрирующийся патрон (ГОСТ 2675-63).

1. Установить заготовку в трехкулачковом патроне

 

1. Обрезать центр А, выдерживая размер 1;

резец токарный отрезной (ГОСТ 18874-73);

 

2. Подрезать торец А;

резец токарный подрезной торцовый (ГОСТ 18871 -73);

 

3. Точить фаску Б, выдерживая размер 3;

резец токарный фасочный (ГОСТ 18875-73);

 

4. Обрезать центр В, выдерживая размер 2; 
резец токарный отрезной (ГОСТ 18874-73);

 

 

 

020   Шлифовальная

Технологическая, конструкторская и измерительная база - торец заготовки ø 42 миллиметра;

Оборудование: плоскошлифовальный станок ЗГ71М.

1. Шлифовать торец А в размер 1;

круг шлифовальный плоский прямого профиля (ГОСТ 2424-67).

 

 

025   Контрольно-измерительная

Инструмент: штангенциркуль ШЦ – 1 по ГОСТ 166-80, микрометр по ГОСТ 6507-60.

 

1. Проверить размер 1 микрометром;

 

2. Проверить размеры 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 штангенциркулем.

 

 

 

 

 

 

Применяемые режущие инструменты

 

1. Сверло для обработки центровых отверстий (ГОСТ 14952-75)

2. Резец токарный проходной (ГОСТ 18870- 73)

3. Резец фасонный R16

4. Резец токарный чистовой широкий (ГОСТ 18881-73)

5. Одношариковый обкатник упругого действия

6. Резец токарный отрезной (ГОСТ 18874-73)

7. Резец токарный подрезной торцовый (ГОСТ 18871 -73)

8. Резец токарный фасочный (ГОСТ 18875-73)

 

 

9. Круг шлифовальный плоский прямого профиля (ГОСТ 2424-67).

Применяемое оборудование

1. Токарно –  винторезный станок16К20

Токарно-винторезный станок 16К20 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания,и т.п. Отклонение от цилиндричности 7 мкм, конусности 20 мкм на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм - 16 мкм. Однако бывают станки 16К20 без ходового винта. На таких станках можно выполнять все виды токарных работ, кроме нарезания резьбы резцом.

Станки оснащены механическим фрикционом, приводом быстрых  перемещений суппорта, задняя бабка  имеет аэростатическую разгрузку, направляющие станины закалены HRCэ 49...57.

Техническими  параметрами, по которым классифицируют токарно-винторезные станки, являются наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки (детали) или высота Центров над  станиной (равная 0,5 D), наибольшая длина L обрабатываемой заготовки (детали) и масса станка. Ряд наибольших диаметров обработки для токарно-винторезных станков имеет вид: D = 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 и далее до 4000 мм.

Наибольшая  длина L обрабатываемой детали определяется расстоянием между центрами станка. Выпускаемые станки при одном и том же значении D могут иметь различные значения L. По массе токарные станки делятся на легкие - до 500 кг (D = 100 - 200 мм), средние - до 4 т (D = 250 - 500 мм), крупные - до 15 т (D = 630 - 1250 мм) и тяжелые - до 400 т (D = 1600 - 4000 мм). 
Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах предприятий. Эти станки выпускаются как с механической подачей, так и без нее.

Технические характеристики станка 16К20

Технические характеристики станка 16К20 это основной показатель пригодности станка к выполнению определенных работ. Для токарно-винторезных станков основными характеристиками является:

• наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки (детали)
• наибольшая растояние между центрами РМЦ
• наибольшая длинна обрабатываемой детали
• число оборотов шпинделя в минуту

Наименование параметров	Ед.изм.	Величины
Класс точности		Н
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной	мм	400
Наибольший  диаметр точения над поперечным суппортом	мм	220
Наибольший  диаметр   обрабатываемого   прутка	мм	50
Наибольшая  длинна обрабатываемого изделия	мм	710, 1000, 1400, 2000
Предел числа  оборотов шпинделя	об/мин	12,5-1600
Пределы подач
- продольных	мм/об	0,05-2,8
- поперечных	мм/об	0,025-1,4
Наибольшее  усилие допускаемое механизмом подач  на упоре
- продольное	кгс	800
- поперечное	кгс	460
Наибольшее  усилие допускаемое механизмом подач на резце
- продольное	кгс	600
- поперечное	кгс	360
Мощность электродвигателя главного движения	кВт	11
Габариты станка (Длинна)
- длинна	мм	2505, 2795, 3195, 3795
- ширина	мм	1190
- высота	мм	1500
Масса станка	кг	2835, 3005, 3225, 3685

 

2. Плоскошлифовальный  станок 3Г71М

Станок предназначен для шлифования поверхностей периферией круга. В определенных границах возможна обработка поверхностей, расположенных  под углом 90° к зеркалу стола.

С применением  различных приспособлений возможно профильное шлифование различных деталей. Точность профиля при этом зависит от метода заправки профиля круга и от применяемого приспособления для крепления деталей.

Станок комплектуется  стандартной электромагнитной плитой.

Класс точности станка В. Шероховатость обработанной поверхности V 10.

 

Устройство  и работа станка модели 3Г71 и его  основных узлов

На станине  в поперечном направлении по двум V-образным направляющим качения перемещается крестовый суппорт.

По направляющим крестового суппорта — плоской и V-образной в продольном направлении перемещается стол. Стол получает перемещение от гидроцилиндра, закрепленного между направляющими крестового суппорта.

Внутри крестового суппорта в его нижней части закреплены узлы: механизм поперечной подачи, механизм продольного перемещения стола, механизм продольного реверса стола, механизм поперечного реверса стола, распределительная панель, гидропанель ВШПГ-35.

С задней стороны  на станине устанавливается колонна, по вертикальным направляющим качения  которой перемещается шлифовальная головка.

Внутри станины  установлен гидроагрегат, обслуживание которого производится через левую  дверку станины.

С правой стороны  рядом со станком устанавливается  бак охлаждения.

Наименование  параметра	3Г71
Основные параметры
Класс точности по ГОСТ 8-82	В
Наибольшие  размеры обрабатываемых изделий (длина  х ширина х высота), мм	630 х 200 х 320
Расстояние  от оси шпинделя до зеркала стола, мм	80...445
Рабочий стол станка
Размеры рабочей  поверхности стола (длина х ширина), мм	630 х 200
Продольное перемещение стола, мм	710
Скорость продольного  перемещения стола, м/мин	5 ... 20
Перемещение стола  за один оборот маховика механизма  продольного перемещения, мм	15,3
Механизм поперечной подачи стола
Перемещение стола  поперечное, мм	235
Цена деления лимба маховика поперечного перемещения стола, мм	0,05
Цена деления  лимба микрометрической подачи поперечного  перемещения стола, мм	0,01
Автоматическая  поперечная подача на каждый ход стола, мм	0,3...4,2
Шлифовальная  головка
Наибольшее  вертикальное перемещение шлифовальной головки, мм	365
Скорость ускоренного  вертикального перемещения шлифовальной головки, м/мин	0,27
Размеры шлифовального  круга, мм	250 х 32 х 76
Число оборотов шлифовального круга в минуту	2740
Шлифовальная  бабка
Цена деления  лимба маховика вертикального перемещения, мм	0,001
Автоматическая  подача вертикального перемещения (ступенчатая с шагом 0,005), мм	0,005...0,05
Электрооборудование и привод станка
Количество  электродвигателей на станке	5
Электродвигатель  привода шпинделя, кВт/ об/мин	2,2/ 2860
Электродвигатель  гидропривода, кВт/ об/мин	1,1/ 930
Производительность  насоса гидропривода, л/мин	25
Электродвигатель  ускоренного перемещения шлифовальной головки, кВт/ об/мин	0,18/ 1400
Электродвигатель  насоса охлаждения, кВт/ об/мин	0,125/ 2800
Производительность  насоса охлаждения, л/мин	22
Электродвигатель  магнитного сепаратора, кВт/ об/мин	0,08/ 1390
Общая установленная  мощность всех электродвигателей, кВт	3,685
род тока питающей сети	50Гц, 380/220 В
Габариты и  масса станка
Габарит станка (длина х ширина х высота), мм	1870 х 1550 x 1980
Масса станка, кг	2000

 

Пути  повышения производительности труда

Технология - это одна из наиболее беспокойных составляющих прогресса. Разработка новых технологических решений, методов и нового оборудования приносит разработчику и производителю наибольший доход, т.к. позволяет существенно сократить себестоимость и повысить качество выпускаемой продукции.

На данный момент развитие оборудования и методов обработки деталей направлено на увеличение скорости и качества обработки, улучшение эргономических и экологических показателей производства, а именно:

• снижение вибрации и деформации детали при обработке;
• сокращение роли человека (человеческого фактора) в технологических процессах производства;
• замена вредных для человека и окружающей среды процессов либо их составляющих на более экологически чистые;
• уменьшение отходов (стружки) при обработке;
• создание для режущего инструмента (как наименее надёжного элемента станка) максимально благоприятные условия работы;
• снижение занимаемой станком площади и его энергопотребления.

При производстве моей детали преобладают токарные операции. На сегодняшний день существует большая группа токарных станков, предназначенная в основном для обработки поверхностей вращения, соосных оси шпинделя (цилиндрических, конических, фасонных, винтовых, торцовых). Для обработки наружных поверхностей деталей типа валов применяют как центровые, так и бесцентровые токарные станки. Концентрические поверхности деталей типа втулок и колец обрабатывают на токарно-центровых и патронных токарных станках. Детали типа дисков (со значительными по размеру торцовыми поверхностями) обрабатывают на лоботокарных станках, которые занимают меньшую площадь, чем центровые станки, и лучше приспособлены для обработки наружных и внутренних торцовых поверхностей детали. Лоботокарные станки имеют устройства для поддержания постоянной скорости резания, а также устройства для нарезания торцовых резьб (спиралей).

Обработку на токарных бесцентровых станках осуществляют вращающимися многорезцовыми головками при продольной подаче заготовок. На этих станках обтачивают трубы, сортовой прокат цилиндрической формы. Станки характеризуются высокой произюдительностью; они относятся к группе специальных станков. Широко применяют в промышленности универсальные токарные патронно- центровые станки горизонтальной компоновки.

Существует особое оборудование для обработки детали - станки с числовым программным управлением станком (ЧПУ). ЧПУ - управление обработкой заготовки на станке по управляемой программе, в которой данные заданы в цифровой форме.