Зміст
Введення
Аналіз вихідних даних
1.1 Службове призначення та умови роботи деталі
1.2 Систематизація поверхонь
1.3 Аналіз технологічності деталі
1.3.1 Технологічність заготовки
1.3.2 Технологічність загальної конфігурації
1.3.3 Технологічність базування і закріплення
1.3.4 Технологічність оброблюваних поверхонь
1.4 Формулювання завдань курсової роботи
Вибір стратегії розробки ТП
Вибір та проектування заготовки
Вибір методу отримання заготовки
Вибір методів обробки поверхонь
Розрахунок припусків на обробку
Проектування заготовкі1
Розробка технологічного маршруту та схем базування
Розробка технологічного маршруту
Вибір баз
Вибір засобів технологічного оснащення
Вибір обладнання
Вибір пристосувань
Вибір різального інструменту
Вибір засобів контролю
Нормування ТП
Визначення режимів різання
Розрахунок норм часу
Використана література
Введення
Основу технологічної підготовки виробництва складає розробка оптимального технологічного процесу (ТП), що дозволяє забезпечити випуск заданої кількості виробів заданої якості у встановлені терміни з найменшими витратами.
Важливою частиною розробки ТП обробки деталі є розробка технологічного маршруту, тобто визначення операцій ТП і послідовності їх виконання.
Мета роботи - забезпечення заданого випуску деталі "Вал-шестерня" заданого якості з найменшими витратами шляхом розробки оптимального технологічного маршруту його механічної обробки.
1. Аналіз вихідних даних
Завдання розділу - на базі аналізу технічних вимог до деталі визначити завдання курсової роботи, які необхідно вирішити для досягнення мети роботи, сформульованої у вступі.
1.1 Службове призначення та умови роботи деталі
Деталь вал-шестірня, креслення 99.ТМ.06.001, є відомим валом тихохідної щаблі двоступінчастого циліндричного редуктора і призначена для передачі крутного моменту. Вал-шестерня встановлений в однорядних радіально-наполегливих роликопідшипниках в корпусі редуктора.
Вал-шестерня працює в умовах дії радіальної знакозмінної зосередженого навантаження, осьового навантаження і крутного моменту. Зуби зубчастого вінця випробовують дію згинального зусилля, контактного тиску і сил тертя. Під дією останніх відбувається нагрів і зношування зубів.
Систематизація поверхонь
Всі поверхні деталі на ескізі нумеруємо і систематизуємо за їх призначенням.
Виконавчі поверхні (І), які виконують службові функції вала-шестерні - передачу крутного моменту - бокові поверхні зубів (8) і бічні поверхні шпоночно паза (22).
Основні конструкторські бази (ПРО), що визначають положення вала-шестерні в редукторі - циліндричні підшипникові шийки (поверхні 2 і 15), і торцеві поверхні 4 і 13.
Допоміжні конструкторські бази (СБ), які визначають положення приєднуються деталей - циліндрична поверхня 21, торцева поверхня 19, шпонковий паз (поверхні 22 і 23).
Вільні поверхні (С), не сполучаються з іншими деталями: поверхні 1, 3, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 14, 17, 20.
Таблиця 1.1.
Аналіз вихідних даних
Поверхня | Розміри | Форма, розташування | Ra, мкм | HRC | ||||||
№ | Форма | Значення, мм | Допуск, мм | Квалітет | Похибка | Допуск, мм | Квалітет | |||
1 | З | П | 14 | Т. б. | 0,25 | 12 | 12,5 | 46 | ||
2 | ПРО | Ц | 70 | 0,019 | 6 | Н.-ц. | 0,005 | 6 | 0,8 | |
Р. б. | 0,012 | 6 | ||||||||
3 | З | Ф | 14 | 12,5 | ||||||
4 | ПРО | П | 8 | 1,6 | ||||||
5 | З | Ц | 88 | 12 | Н.-ц. | 0,08 | 12 | 6,3 | ||
Р. б. | 0,2 | 12 | ||||||||
6 | З | Ф | 14 | 12,5 | ||||||
7 | З |
П | 12 | 12 | 6,3 | |||||||
8 | І | Ф | 11 | 11 | 3,2 | |||||
9 | СБ | П | 180 | 0,25 | 11 | 11 | 6,3 | |||
10 | З | П | 12 | 12 | 6,3 | |||||
11 | З | Ф | 14 | 12,5 | ||||||
12 | З | Ц | 88 | 12 | Н.-ц. Р.-б. | 0,08 0,2 | 12 12 | 6,3 | ||
13 | ПРО | П | 8 | 1,6 | ||||||
14 | З | Ф | 14 | 12,5 | ||||||
15 | ПРО | Ц | 70 | 0,019 | 6 | Н.-ц. Р.-б. | 0.005 0,012 | 6 6 | 0,8 | |
16 | З | П | 14 | 12,5 | ||||||
17 | З | Ф | 14 | 12,5 | ||||||
18 | СБ | Ц | 60 | 14 | Н.-ц. | 0,16 | 14 | 1,6 | ||
Р.-б. | 0,4 | 14 | ||||||||
19 20 21 22 23 24 25 26 | СБ З СБ СБ СБ З ПРО ПРО | П Ф Ц П П П Ф Ф | 55 16 6 | 0,046 | 8 14 8 9 12 14 | Н.-ц. Р.-б. Н.-с. Т.-б. | 0,01 0,025 0,02 0,4 | 8 14 8 9 12 14 | 1,6 12,5 1,6 3,2 12,5 |
У таблиці позначено:
н.-ц. - Неціліндрічность;
н.-с. - Несиметричність;
р. б. - Радіальне биття;
т. б. - Торцеве биття.
1.3 Аналіз технологічності деталі
Аналіз технологічності конструкції вала-шестерні будемо проводити за такими групами критеріїв.
технологічність заготовки
технологічність загальної конфігурації деталі
технологічність базування і закріплення
технологічність оброблюваних поверхонь
Технологічність заготовки
Матеріал деталі - сталь 30ХН3А: вуглецю% С = 0,27 - 0,33%; кремнію% Si = 0,17 - 0,37%; хрому% Cr = 0,6 - 0,9%; марганцю% Mn = 0 , 5 - 0,8. Твердість у стані поставки до 241 HB, після гарту - 34 HRC. Міцність в стані поставки до 795 МПа, після гарту 980 МПа. Ці механічні характеристики забезпечують нормальною роботу вала-шестерні в редукторі. Матеріал не є дефіцитним. Термообробка виконується за типовим техпроцесу і не вимагає спеціальних умов. Сталь має задовільну оброблюваність різанням, коефіцієнт оброблюваності К о = 0,8 при обробці твердосплавним інструментом, К о = 0,6 при обробці інструментом з швидкорізальної сталі.
Заготівлю валу можна отримати як з прокату, так і обробкою тиском - штампуванням або висадкою. В обох випадках форма заготівлі та її елементів досить проста.
Вільні поверхні передбачається обробляти по 14 квалітету точності. На заготівельних операціях такої точності не домогтися, хоча при виготовленні деталі з прутка можна отримати задану точність і шорсткість торців за відрізку.
Таким чином, з точки зору отримання заготовки, деталь можна вважати технологічною.
1.3.2 Технологічність загальної конфігурації
Радіуси заокруглень і фаски виконують за ГОСТ 10948-64, форма і розміри канавок - за ГОСТ 8820-69, розміри шпоночно паза - по ГОСТ23360-78. Така уніфікація спростить обробку та контроль цих елементів вала-шестерні.
Вал-шестерню можна віднести до типу деталей "Вали", для яких розроблено типовий ТП. Деталь не містить будь-яких специфічних особливостей форми, тому може бути оброблена безпосередньо за типовим ТП.
Форма деталі дозволяє вести обробку одночасно декількох поверхонь. Одночасно кілька заготовок вдається обробити тільки на багатошпиндельних верстатів, що навряд чи доцільно для дрібносерійного виробництва. В інших випадках обладнання може бути простим, універсальним. Оснащення можна також застосувати універсальну. Всі поверхні вала-шестерні доступні для контролю.
Таким чином, з точки зору загального компонування деталі, її можна вважати технологічною.
1.3.3 Технологічність базування і закріплення
Чорновими базами для установки заготовки на першій операції можуть бути циліндричні шийки і торцеві поверхні заготовки. Надалі за бази можуть бути прийняті як циліндричні поверхні, так і спеціально виконані центрові отвори по ГОСТ 14034-74.
Вимірювальні бази деталі можна використовувати в якості технологічних баз. Точність і шорсткість цих баз забезпечить необхідну точність обробки. У разі застосування гнучкого технологічного модуля є можливість захоплення заготовки роботом за поверхню
1.3.4 Технологічність оброблюваних поверхонь
Передбачається обробити всі поверхні деталі, тому що задані точність і шорсткість не дозволяють отримати їх на заготівельних операціях. Щоправда, як було показано в п. 1.3.1., Можна виключити з точності і шорсткості при відрізку прокату, але доцільність цього може бути встановлена тільки після детального аналізу. Всього обробляється 26 поверхонь: 13 циліндричних, 8 торцевих; 1 бокова поверхня зубів; 2 поверхні шпоночно паза; 6 канавок. Тобто, навіть при повній обробці число оброблюваних поверхонь відносно невелике.
Протяжність оброблюваних поверхонь відносно невелика і визначається умовами компонування редуктора і роботи вала-шестерні.
Точність і шорсткість робочих поверхонь визначаються умовами роботи вала-шестерні. Зменшення точності призведе до зниження точності установки валу в редукторі та надійності його роботи. Збільшення шорсткості цих поверхонь призведе до зниження надійності сполучень і інтенсивному зношування поверхонь.
Форма деталі дозволяє обробляти поверхню на прохід. Обробка поверхонь в упор утруднень не викликає.
Поверхні різного призначення розділені, що полегшує обробку. Для виходу різця та шліфувального круга при обробці поверхонь 2, 5, 12, 15, 18, 21, передбачені канавки 3, 6, 11, 14, 17, 20.
Таким чином, з точки зору оброблюваних поверхонь деталь слід вважати технологічною.
Оскільки деталь "Вал-шестерня" відповідає вимогам технологічності за всіма 4 групами критеріїв, можна зробити висновок про її досить високу технологічність.
1.4 Формулювання завдань курсової роботи
У результаті аналізу вихідних даних можна сформулювати такі завдання курсової роботи, вирішити які необхідно для досягнення мети роботи, сформульованої у вступі - забезпечити заданий випуск деталей "Вал-шестерня" заданого якості з найменшими витратами шляхом розробки ТП його механічної обробки:
1) визначити тип виробництва і вибрати стратегію розробки ТП;
вибрати оптимальний метод отримання заготовки, розрахувати припуски на обробку та спроектувати заготовку;
розробити технологічний маршрут, вибрати схеми базування заготовки і скласти план обробки;
вибрати засоби технологічного оснащення (СТО) ТП - обладнання, пристосування, ріжучі інструменти, засоби контролю;
розробити технологічні операції - визначити їх зміст, розрахувати режими різання і норми часу.
Вирішенню цих завдань присвячені наступні розділи роботи.
2. Вибір стратегії розробки ТП
Завдання розділу - в залежності від типу виробництва вибрати оптимальну стратегію розробки ТП - принциповий підхід до визначення його складових (показників ТП), що сприяють забезпеченню заданого випуску деталей заданої якості з найменшими витратами.
Тип виробництва - дрібносерійне - визначено завданням. Згідно з рекомендаціями приймаємо наступну стратегію розробки ТП:
У сфері організації ТП:
Вид стратегії - послідовна, в окремих випадках циклічна; лінійна, в окремих випадках розгалужена; жорстка, в окремих випадках адаптивна.
Фома організації ТП - змінно - потокова.
Повторюваність виробів - періодична партіями.
В області вибору та проектування заготівлі:
Метод отримання заготовки - прокат або штампування.
Вибір методів обробки - за таблицями з урахуванням коефіцієнтів питомих витрат До УД.
Припуск на обробку незначний.
Метод визначення припусків - укрупнений за таблицями, в окремих випадках розрахунок по переходах.
В області розробки технологічного маршруту:
Ступінь уніфікації ТП - розробка ТП - маршрутний ТП, в окремих випадках - маршрутно-оперативний ТП.
Принцип формування маршруту - екстенсивна, в окремих випадках інтенсивна концентрація операцій.
Забезпечення точності - робота на налаштованому обладнанні, з частковим застосуванням активного контролю.
Базування - з дотриманням принципу сталості баз і по можливості - принципу суміщення баз.
В області вибору засобів технологічного оснащення (СТО).
Обладнання - універсальне, в тому числі з ЧПУ.
Пристосування - універсальні, стандартні, універсально-збірні, в окремих випадках спеціальні.
Ріжучі інструменти - стандартні, в окремих випадках спеціальні.
Засоби контролю - універсальні, в окремих випадках модернізовані.
В області проектування технологічний операцій:
Зміст операцій - по можливості одночасна обробка декількох поверхонь, виходячи з можливостей обладнання.
Завантаження устаткування - періодична зміна деталей на верстатах.
Коефіцієнт закріплення операцій До зо = 20 ... 40.
Розстановка устаткування - за типами та розмірами верстатів, місцями по ходу ТП.
Налаштування верстатів - по вимірювальним інструментів і приладів, або робота без попередньої настройки, за промірами.
У галузі нормування ТП:
Визначення режимів різання - по загальномашинобудівного нормативам, в окремих випадках - за емпіричними формулами.
Нормування - укрупненное з дослідно-статичним нормам, в окремих випадках - детальне пооперационное.
Кваліфікація робітників - досить висока.
Технологічна документація - маршрутно-операційні карти.
3. Вибір та проектування заготовки
Завдання розділу - вибрати методи отримання заготівлі та обробки поверхонь вала-шестерні, що забезпечують мінімум сумарних витрат на отримання заготовки та її обробку, розрахувати припуски на обробку та спроектувати заготовку.
3.1 Вибір методу отримання заготовки
По таблиці 1 [3] визначаємо, що деталі типу "Вали" середньої складності зі сталі для дрібносерійного виробництва доцільно застосувати як заготовки прокат або гарячу штампування. Для остаточного вибору методу отримання заготовки виконаємо порівняльний економічний аналіз. В основу аналізу покладемо порівняння сумарних вартостей З змінної частки витрат на отримання заготовки З З і її механічну обробку З ОБР.
Розрахунок згідно з методикою [3]
З i = C з i + C обр i
де i - номер варіанта отримання заготовки. У нашому випадку i = 1 для заготовки з прокату, i = 2 для штампованої заготовки.
Змінні витрати на отримання заготовки З з, руб., Складають:
де Ц мат - ціна 1т вихідного матеріалу, руб. / т;
т заг - маса заготовки, кг;
До сп, К т, К сл - коефіцієнти, що враховують відповідно спосіб отримання заготовки, її точність і складність.
Розрахуємо З з для кожного з варіантів.
Викреслює контур деталі. На цьому ж ескізі вичерчуємо контури заготовки з прокату й штампування (без масштабу).
Визначаємо орієнтовно припуск на обробку 2 Z:
а) для штампованої заготовки
для поверхні 2, де припуск найбільший, приймаємо припуск на бік Z = 10мм, 2 Z = 20 мм - припуск на діаметр. Для поверхні 21 приймаємо припуск на бік Z = 7мм, 2 Z = 14мм.
Припуски по торцях приймаємо Z = 2 мм.
б) для заготівлі із прокату приймаємо припуски:
по діаметру 2 Z = 2 мм;
по торцях Z = 1 мм.
Визначаємо розміри заготовки з урахуванням припусків і проставляємо на рис.
Визначаємо напуски
Для заготівлі із прокату приймаємо найближчий більший діаметр прутка - 180 мм.
Для штампування призначаємо попередньо ухил 5 ° і радіуси переходів R = 3 мм.
Викреслює напуски на рис. і проставляємо розміри заготовки з урахуванням припусків і напусків.
Визначаємо масу деталі М д і заготівлі М з, кг за таблицями [990909] як суму мас елементарних геометричних тіл, що входять в деталь:
М д = 40,34 кг; М з = 50 кг (штампування); М з = 125 кг (прокат).
Змінні витрати на отримання заготовки З з, руб., Складають:
для штампування
З з = 2134 * 0.05 * 1 * 1 * 5 = 534 руб.
для прокату
З з = 1 392 * 0.125 * 1 * 1.1 * 1 = 192 руб.
Змінні витрати на чорнову обробку З обр, руб. складають:
,
де С уд - Питомі витрати на зняття 1 кг стружки при чорновій обробці, руб. / кг; при дрібносерійному виробництві З уд = 7 грн. / кг;
К о - коефіцієнт оброблюваності матеріалу.
Розраховуємо З обр для кожного з варіантів:
для штампованої заготовки
З обр = 7 * (50 - 40.34) / 0.8 = 84.5 руб.
для заготовки з прокату
З обр = 7 * (125 - 40.34) / 0.8 = 740.7 руб.
Підставляючи отримані значення С з і С обр у формулу (3.1), отримаємо:
для штампованої заготовки
З ш = 534 +84 = 618 руб.;
для заготовки з прокату
З пр = 192 +740 = 932 руб.
По мінімуму змінних витрат приймаємо варіант - штампування.
3.2 Вибір методів обробки поверхонь
Методи обробки та їх послідовність призначаємо відповідно до рекомендацій [6], при цьому враховуємо, що:
крім зазначених у табл. 1 [6] переходів необхідно відповідно до вимог креслення валу ввести термообробку (ТО) - гартування з відпусткою;
вал - деталь нежесткая, тому в процесі термообробки можливо його викривлення і зниження точності на 1 квалітет;
обробку валу до ТО економічно доцільно робити методами лезової обробки, а після ТО - методами абразивної обробки.
Вибір методів починаємо з найточнішою поверхні. Такими поверхнями є шийки під підшипники, поверхні 2 і 15.
За табл. 1 [6] визначаємо, що для поверхонь 2 і 15 (6 квалітет точності, шорсткість R a = 0,8 мкм) можуть бути застосовані наступні
варіанти послідовності методів обробки
Таблиця 3.1.
№ вар. | Номери операцій по порядку | K у | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
1 | Т (12) | Т П (10) | Т Ч (8) | Т Т (6) | ТО (7) | Ш Ч (6) | 8,2 |
2 | Т (12) | Т П (10) | Т Ч (8) | ТО (9) | Ш Ч (7) | Ш Ч (6) | 7,9 |
3 | Т (12) | Т П (10) | Т Ч (8) | ТО (9) | Ш П (8) | Ш Ч (6) | 6,7 |
4 | Т (12) | Т П (10) | ТО (11) | Ш П (9) | Ш Ч (7) | Ш Ч (6) | 7,6 |
5 | Т (12) | Т П (10) | ТО (11) | Ш П (9) | Ш П (8) | Ш Ч (6) | 6,4 |
6 | Т (12) | ТО (13) | Ш (11) | Ш П (9) | Ш Ч (7) | Ш Ч (6) | 8 |
7 | Т (12) | ТО (13) | Ш (11) | Ш П (9) | Ш П (8) | Ш Ч (6) | 6,8 |
Варіанти обробки поверхонь
У табл. 3.1 позначено
Т - гостріння чорнове;
Т п - гостріння получістовой;
Т ч - гостріння чистове;
Т т - гостріння тонке;
Ш о - шліфування обдирні;
Ш - шліфування чорнове;
Ш п - шліфування получістовой;
Ш ч - шліфування чистове;
ТО - термообробка.
Поруч з позначенням методу обробки в скобах вказаний квалітет точності, одержуваний на цьому переході.
Оптимальний варіант обробки вибираємо по мінімуму сумарних питомих витрат, якi характеризуються сумою К у i всіх переходів даного варіанта. При цьому оскільки переходу Т (12) і Ш Ч (6), а так само ТО присутні у всіх варіантах обробки, їх з розрахунку виключаємо.
З таблиці. 3.1. видно, що мінімальний коефіцієнт питомих витрат К у = 6,4 відповідає варіанту № 5. Приймаємо для обробки шийок під підшипник наступну послідовність обробки:
Т (12, 12,5)-Т П (10; 3,2)-ТО (11)-Ш П (8; 1,6)-Ш Ч (6; 0,8).
Отриманим вище результатом скористаємося для призначення методів обробки інших поверхонь.
Зовнішня поверхня зубчастого вінця, поверхня 9 (11; 6,3):
Т (12, 12,5)-Т п (10; 3,2)-ТО (11).
Вільні шийки, поверхні 5, 12, 18, канавки, поверхні 3, 6, 11, 14, 17, 20 (14; 12,5)
Т (12, 12,5)-ТО (13).
Торці зубчастого вінця, поверхні 7 і 10 (14; 12,5):
Т (12, 12,5)-ТО (13).
Торці, поверхні 1 і 24 (11; 12,5):
Ф (10; 12,5)-ТО (11).
Шпонковий паз, пов. 22 і 23 (9; 3,2):
Ф (8; 3,2)-ТО (9)
Зубчастий вінець, поверхню 8 (8 ступінь точності, R а = 3,2):
ЗФ (8 ст.; 2,5)-ШВ (7 ст.; 1,6)-ТО (8).
Тут ЗФ - зубофрезерування,
ШВ - шевінгування.
Центрові отвори, поверхні 25 і 26
СЗ-ТО-Ш п
СЗ - свердління-зенкування.
3.3 Розрахунок припусків на обробку
Припуск на найточнішу поверхню 2 0к6 розрахуємо аналітичним метом по переходах [4]. Результати розрахунку будемо заносити в таблицю 3.3.
У графи 1 і 2 заносимо номери і зміст переходів по порядку, починаючи з одержання заготовки і закінчуючи остаточною обробкою; заготівельної операції присвоюємо № 0, а термообробці - № ТО.
У графу 3 записуємо квалітет точності, одержуваний на кожному переході. По таблиці 3 [4] визначаємо величину Td допуску для кожного квалітету і записуємо в графу 4.
Для кожного переходу визначаємо складові припуску. По таблиці 1 [4] визначаємо сумарну величину а = h д + R z, де R z - висота нерівностей профілю, мм h д - глибина дефектного шару, мм. Значення а заносимо в графу 5 табл 3.3.
По таблиці 2 [4] визначаємо похибка установки заготовки в пристосуванні на кожному переході. Значення заносимо в графу 7 табл. 3.3. Для переходів 0 і ТО 7 робимо прочерк.
Визначаємо граничні значення припусків на обробку для кожного переходу, крім 0 і ТО.
Мінімальне значення припусків визначаємо за формулою [4]:
.
Тут і далі індекс i відноситься до даного переходу, i -1 - до попереднього переходу, i +1 - до подальшого переходу.
Максимальне значення припуску визначаємо за формулою [4]
.
Значення Z min і Z max заносимо до граф 8 і 9 табл. 3.3., Округляючи їх у бік збільшення до того знака після коми, з яким задано допуск на розмір для даного квалітету точності. У рядках, що відповідають переходам 0 і ТО, робимо прочерк.
5) Визначаємо середнє значення припуску для кожного переходу за формулою:
.
Значення Z ср заносимо в графу 10 табл. 3.3.
Визначаємо граничні розміри для кожного переходу за формулами [4]:
;
.
Розрахунок починаємо з останнього, п'ятого переходу, для якого на кресленні задано розмір 50. Оскільки маршрут містить термообробку - загартування з відпусткою, візьмемо до уваги збільшення розмірів при переході аустеніту в мартенсит на 0,1% тобто d (ТО-1) min = d ТО min · 0,999.
Знаходимо середній діаметр на кожному переході по формулі:
.
Значення заносимо в графу 13 табл. 3.3.
Визначаємо загальний припуск на обробку за формулами:
;
;
.
Значення заносимо в нижній рядок, графи 8, 9, 10 табл. 3.3.
Таблиця 3.3
Такий же припуск призначаємо на поверхню 15 має аналогічні діаметр, точність і шорсткість.
Припуски 2 Z на інші поверхні визначаємо за таблицею 6 [4]
2 Z = 2 Z табл · К т · К м · К з
де 2 Z табл - табличне значення припуску, мм; До т, К м, К з - коефіцієнти, що враховують відповідно клас точності Т штампування, групу стали М, ступінь складності З заготовки.
Значення коефіцієнтів К т, К м, К з визначимо по [4] і [8].
3.4 Проектування заготовки
З урахуванням того, що при виборі методу отримання заготовки було визначено, що найменшим сумарним витратам відповідає заготівля з штампу, приймаємо заготовки з трьома значеннями діаметрів d 1 = 90 мм,
d 2 = 183 мм, d 3 = 63 мм.
4. Розробка технологічного маршруту та схем базування
Завдання розділу - розробити оптимальний маршрут, тобто таку послідовність операцій, яка забезпечить отримання з заготівлі готової деталі з найменшими витратами. При цьому необхідно розробити такі схеми базування заготовки на кожній операції, які забезпечують мінімальну похибку обробки.
4.1 Розробка технологічного маршруту
Будемо розробляти технологічний маршрут на базі типового техпроцесу [9], що забезпечить його більш високу якість при скороченні часу розробки.
При розробці маршруту будемо керуватися рекомендаціями [2], згідно з якими:
На першій операції будемо обробляти поверхні заготовки, які на подальших операціях будуть використовувати в якості технологічних баз. Такими поверхнями є торці валу, поверхні 1 і 24, і центрові отвори, поверхні 25 і 26.
Весь ТП розділимо на дві частини: обробка лезовий інструментом до термообробки та обробка абразивним інструментом після термообробки. До термообробки слід підрізати торці, 1 та 24, обточити вал, нарізати зуби 8 і профрезеровано шпонковий паз 22,
Після термообробки залишається шліфувати шийки 2, 5, 12, 15, 18, 21 і торці 4 і 13.
Найбільш точні поверхні будемо обробляти в кінці ТП. У нашому випадку доцільно наприкінці ТП виконати шліфування шийок 2 і 15.
Надаємо операціями номери:
1 - фрезерна;
2 - свердлильно-зенкеровальная;
3 - токарна чорнова;
4 - токарна чорнова;
5 - токарна получістовой;
6 - токарна получістовой;
7 - токарна чистова;
8 - токарна чистова;
9 - фрезерна;
10 - зубофрезерний;
11 - зубошевінговальная;
12 - центрошліфовальная;
13 - шліфувальна получістовой;
14 - шліфувальна получістовой;
15 - шліфувальна чистова.
Таблиця 4.1.
№ поверхні | Послідовність обробки | Номери операцій |
1 | Ф-ТО | 1, ТО |
2 | Т-Т П-Т Ч-ТО-Ш П-Ш Ч | 3, 5, 7, ТО, 13, 15 |
3 | Т-ТО | 3, ТО |
4 | Т-Т П-Т Ч-ТО-Ш П | 3, 5, 7, ТО, 13 |
5 | Т-Т П-Т Ч-ТО-Ш П | 3, 5, 7, ТО, 13 |
6 | Т-ТО | 9, ТО |
7 | Ф-ТО | 9, ТО |
8 | Т-ТО | 3, ТО |
9 | Т-ТО | 3, ТО |
10 | Т-ТО | 3, ТО |
11 | Т-ТО | 3, ТО |
12 | Т-Т П-ТО | 4, 6, ТО |
13 | ЗФ-ШВ-ТО | 10, 11, ТО |
14 | Т-ТО | 4, ТО |
15 | Т-ТО | 4, ТО |
16 | Т-ТО | 4, ТО |
17 | Т-Т П-ТО | 4, 6, ТО |
18 | Т-Т П-Т Ч-ТО-Ш П-Ш Ч | 4, 6, 8, ТО, 14, 15 |
19 | Ф-ТО | 1, ТО |
20 | СЗ-ТО-Ш П | 2, ТО, 12 |
21 | СЗ-ТО-Ш П | 2, ТО, 12 |
Аналізуємо маршрут на предмет можливого об'єднання або поділу операцій. Вважаємо за доцільне об'єднати фрезерування торців 1, 24 і свердління центрових отворів 25, 26 в одну фрезерно - центровальную операцію. Є сенс об'єднання чистового шліфування шийок 2 і 15.
Остаточно приймаємо маршрут обробки:
фрезерно-центровальная
20. токарна
30. токарна
фрезерна
50. зубофрезерний
60. зубошевінговальная
70. термообробка
80. центрошліфовальная
90. шліфувальна
100. шліфувальна
4.2 Вибір баз
На першій операції 10 фрезерно-центровальной як технологічні баз використовуємо технологічні бази, вказані на ескізі креслення - вісь і торець пов. Січень 2000.
Тут і далі індекс близько номери поверхні позначає номер операції на якій вона одержана. Індекс 00 відноситься до заготівельних операцій.
На операції 20 (1 установ) токарної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (центрові отв. 25 жовтня і 26 10). В якості опорної бази приймемо торець, поверхня 1 10.
На операції 20 (2 установ) токарної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (центрові отв. 25 жовтня і 26 10). В якості опорної бази приймемо торець, поверхню 13 20.
На операції 30 (1 установ) токарної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (центрові отв. 25 жовтня і 26 10). В якості опорної бази приймемо торець, поверхня квітні 1920.
На операції 30 (2 установ) токарної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (центрові отв. 25 жовтня і 26 10). В якості опорної бази приймемо торець уступу, поверхню 17 30.
На операції 40 фрезерної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (циліндричної поверхні лютий 1930 і 15 30). В якості опорної бази використовуємо торець уступу пов. 13 30.
На операції 50 зубофрезерний як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (центрові отв. 25 жовтня і 26 10). В якості опорної бази використовуємо центрове отвір 26 жовтня.
На операції 60 зубошевінговальной в якості технологічної бази використовуємо вісь (центрові отв. 25 жовтня і 26 10). В якості опорної бази приймемо центрове отвір 26 жовтня.
На операції 80 центрошліфовальной як потрійний опорної бази при обробці отвору 25 80 використовуємо центрове отвір 26 70, при обробці 26 80 - отвір 25 80.
На операції 90 (установ 1) шліфувальної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (прошліфовані центрові отвори 25 80 і 26 80). В якості опорної бази приймемо торець уступу поверхню 13 70.
На операції 90 (установ 2) шліфувальної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (прошліфовані центрові отвори 25 80 і 26 80). В якості опорної бази приймемо торець уступу поверхню 4 90.
На операції 100 шліфувальної як подвійний направляючої бази використовуємо вісь (центрові отвори 25 80 і 26 80). В якості опорної бази приймемо торець уступу поверхню 4 90.
5. Вибір засобів технологічного оснащення
Завдання розділу - вибрати для кожної операції ТП таке o б op удованіе, пристосування, ріжучий інструмент (РІ) і засоби контролю, які б забезпечили заданий випуск деталей заданої якості з мінімальними витратами.
5.1 Вибір обладнання
При выборе типа и модели металлорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами [2] :
1) Продуктивність, точність, габарити, потужність верстата повинні бути мінімальними достатніми для того, щоб забезпечити виконання вимог пред'явлених до операції.
2) Верстат повинен забезпечити максимальну концентрацію переходів на операції з метою зменшення кількості операцій, кількості обладнання, підвищення продуктивності і точності за рахунок зменшення числа перестановок заготовки.
3) В случае недостаточной загрузки станка его е деталей по определенной закономерности.
6) Оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономики и экологии.
Якщо для якоїсь операції цим вимогам задовольняє кілька моделей верстатів, то для остаточного вибору будемо проводити порівняльний економічний аналіз. Вибір обладнання проводимо в такій послідовності:
1) Виходячи з форми оброблюваної поверхні та методу обробки, вибираємо групу верстатів.
2) Виходячи з положення оброблюваної поверхні, вибираємо тип верстата.
3) Виходячи з габаритних розмірів заготовки, розмірів оброблених поверхонь і точності обробки вибираємо типорозмір (модель) верстата. Дані на вибір обладнання заносимо в табл. 5.1.
Таблиця 5.1.
Вибір технологічного обладнання
№ оп. | № пов. | Форма пов. | Метод обраб. | Рас- положение пов. | Габариты загот. | Размеры обраб. пов. | Квалитет точн. | Тип, модель оборудования | Изгот. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
10 | 1,24 25,26 | П Ф | Ф З | Верт. Гориз. | 615х х d | 14 9 | Фрезерно-центровальный полуавтомат МР-78 | м. Москва | |
20 (1) | 1 0 1 2 1 1 1 3 1 5 14 16 17 18 19 20 21 | П Ц Ф П Ц Ф П Ф Ц П Ф Ц | Т | Верт. Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз. | 365х х90 245х х63 | 90 | Токарно-винторезный станок 16Б16Т1 | м. Самара | |
20 (2) | 2 3 4 5 6 7 | Ц Ф П Ц Ф П | Т | Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз. Верт. | 95х 90 | | 10 | Токарно-винторезный станок 16Б16Т1 | м. Самара |
30 (1) | 1 0 1 2 1 1 1 3 1 5 14 16 17 18 19 20 21 | П Ц Ф П Ц Ф П Ф Ц П Ф Ц | Т | Верт. Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз | | 8 | Токарно-винторезный станок 16Б16ПТ1 | м. Самара | |
30 (2) | 2 3 4 5 6 7 | Ц Ф П Ц Ф П | Т | Гориз. Гориз. Верт. Гориз. Гориз. Верт. | 0,84 ,7 | 8 | Токарно-винторезный станок 16Б16ПТ1 | м. Самара | |
40 | 22 23 | П Ф | Ф | Гориз. Верт. | 80 | 11 9 | Горизонтальный шпоночно-фрезерный станок 692Р | г. Димитров | |
50 | 8 | Ф | ЗФ | - | 180 | 8 ст. точн. | Вертикальный зубофрезерный станок 53А20 | г. Вильнюс | |
60 | 8 | Ф | ШВ | - | 180 | 7 ст. точн. | Горизонтальный зубошевинговальный станок ВС-320А | г. Витебск | |
80 | 25, 26 | Ф | Ш | Гориз. | 10х10 | 8 | Центрошлифовальный станок 3922 | м. Москва | |
90 (1) | 2 4 5 7 | Ц П Ц Ц | Ш | Гориз. Верт. Гориз. Верт. | 0,21 ,2 | 8 | Круглошлифовальный станок 3А151 | м. Харків | |
90 (2) | 10 12 13 15 16 18 19 21 | Ц Ц |
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц