Точение валов

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ. 

    2.1 Характеристика заданного типа производства. 

    Определение типа производства проводят беря за основу габариты, массу и годовую программу выпуска изделия, предусмотренного дипломным заданием. В соответствии с заданием годовая программа выпуска изделий – 1М63.21.182 вал составляет 5000 штук. Следовательно, производство – серийное.

    Серийное  производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых, периодически повторяющихся партиями и сравнительно большим объёмом выпуска. В таком производстве используется высокопроизводительное оборудование, причём наряду с универсальным применяют специальное и специализированное оборудование. Широко используют переналаживаемые быстродействующие приспособления, универсальный и специальный режущий и измерительный инструменты, увеличивающие производительность.

    В серийном производстве технологический  процесс изготовления деталей преимущественно дифференцирован, т.е. расчленён на отдельные операции, выполняемые на отдельных станках.  Оборудование расставляется по ходу технологического процесса изготовления основных деталей. Соблюдается принцип взаимозаменяемости. Квалификация рабочих – средняя. 

    Определение операционной партии: 

    n = N ´ t / Ф, где:

    N – годовая программа

    N = 5000 штук

    t = (3…5) дней

    Ф = 256 – число рабочих дней 

    n = 5000 ´ (3…5) / 256 = 58 – 97 

    Принимаю  n = 100 шт. 
 
 
 
 
 

    2.2 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения

    заготовки. 

    Изготовляемой деталью является вал, исходя из этого, наилучшим методом получения заготовки будет прокат.

    Одно  из основных направлений современной  технологии машиностроения – совершенствование заготовительных процессов с целью снижения припусков на механическую обработку, ограничения ее операциями окончательной отделки, т.е. обеспечения малоотходной или безотходной технологии. Но повышение точности размеров заготовки и получение ее более сложной формы приводят к увеличению ее себестоимости.

    Выбор метода получения заготовки в  значительной мере зависит от размеров программного задания, а также от массы, размеров и формы детали и типа производства.

    Выбрать заготовку – значит установить способ её получения, назначить припуски на обработку каждой поверхности детали. Рассчитать размеры заготовки и указать допуски на неточность изготовления.

    Заготовкой  для данного вала является прокат. Наилучшим способом получения заготовок для таких деталей является поперечно-винтовая прокатка на трехвалковых станах. Такие станы имеют сравнительно малые установочные мощности, проще в эксплуатации и ремонте и занимают меньше производственной площади. По сравнению с другими способами получения аналогичных деталей, данный метод имеет преимущества: возможность полной механизации и автоматизации процесса получения заготовок; простота в переналадке стана на выпуск нового типоразмера проката; низкая стоимость и малый расход инструмента при изготовлении заготовок по сравнению со штамповкой; экономия металла на 15…30%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет  заготовки

1. Исходные данные:
1. Материал – Сталь 45
2. Масса детали – 2,7 кг
2. Определяем размеры проката по СТМ 1 том 2001г.
1. Диаметр проката – d_заг = Ø48 мм (с. 182, т. 23) [1]
2. Диаметр проката с допустимыми отклонениями – d_заг= Ø    (стр. 3, табл.1)
3. Общий припуск на сторону:

4. Припуски  на механическую обработку торца  – Z_т= 3 мм           (стр. 183, табл. 24)
5. Длинна заготовки – L_заг= L_дет + 2Z_т = 354 + 3´2 = 360 мм
6. Назначаем допуск на длину заготовки – 360_-0,8                                 (с. 172, т.66)

Принимаем способ резки – абразивно-отрезной, d = 0,8…1,0

7. Масса заготовки

M_заг= (Мпм х Lзаг / 1000) = кг

3. Получившийся размер заготовки:

D_заг = Ø                L_заг = 360_-0,8

4. Определение коэффициента использования материала:

К_им = (Мпм х Lзаг / 1000) ´ 100%

где М_д — масса детали

М_з — масса заготовки

К_им = 2,7 / 5,16 = 0,52 
 
 
 
 

      

Рисунок. 1. Эскиз заготовки 
 
 
 
 
 
 
 

                 2.3 Разработка проектного  технологического  процесса. 

    2.3.1 Технические условия на изготовление детали и их обеспечение. 
 

   Под точностью  детали понимается степень ее приближения  к геометрически правильному ее прототипу.

   Под точностью  обработки понимается степень соответствия изготовленной детали заданным размерам, форме и иным характеристикам, вытекающим из служебного назначения этой детали.

   Точность  складывается из 4-х элементов:

1. точность размеров участков;
2. точность взаимного расположения этих участков;
3. точность формы, т.е. степень соответствия отдельных участков тем геометрическим телам, с которыми они отождествляются;
4. степень точности шероховатости поверхности, т.е. степень соответствия реальной поверхности, поверхности, которая представляется идеально гладкой.

         Поверхность Ø25h6(-0.013),  допуск на радиальное биение 0,013мм.Точность обеспечивается путем установки детали в центрах и применением круглошлифовального станка. Контроль шероховатости производится путем сравнения с образцами шероховатости.  Для контроля поверхности используется калибр – скоба,                                             

         Поверхность Ø35h6(-0.013) допуск на радиальное биение 0.013мм. Точность обеспечивается путем установки детали в центрах и применением круглошлифовального станка. Для контроля поверхности используется калибр – скоба. Контроль шероховатости производится путем сравнения с образцами шероховатости.

                 Поверхность Ø35js6(±0.008). Точность обеспечивается путем установки детали в центрах и применением круглошлифовального станка. Для контроля поверхности используется калибр – скоба и биенеметр. Контроль шероховатости производится путем сравнения с образцами шероховатости.

    Торцовое  биение 0,025 мм. Для контроля биения используется биенеметр. 
 
 
 
 
 

    2.3.2 Составление маршрута  обработки 

    Для изготовления детали 1М63.21.182 вал предлагаю следующий маршрут обработки: 

  

1. 05 Отрезная 
2. 10 Фрезерно-центровальная
3. 15 Токарная с ЧПУ 16А20Ф3
4. 20 Токарная с ЧПУ 16А20Ф3
5. 25 Токарная с ЧПУ 16А20Ф3
6. 30 Круглошлифовальная
7. 35 Шпоночно-фрезерная

         8)    40 Шпоночно-фрезерная

8. 45 Слесарная
9. 50 Моечная
10. 55 контрольная
11. 60 Маркировочная

 
 
 

  На  операции №5 производится отрезка заготовки.

  На  операции №10 производится, обрабатывается торец и производится центрование

  На  операции №15 производится черновое точение  детали.

  На  операции №20 производится черновое и получистовое точение детали.

  На  операции №25 производится получистовое точение детали.

  На  операции №30 производится шлифование

  На  операции №35 производится фрезерование шпоночного паза

  На  операции №40 производится фрезерование шпоночного паза

  На  операции №45 производится притупление острых кромок, снимаются заусенцы

  На  операции №50 производится промывание детали в содовом растворе

        На операции №55 производится  проверка детали на соответствие  чертежу

         На операции №60 производится  маркировка  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.3.3 Обоснование выбора  технологических   баз 

    Базой называется поверхность или выполняющую  ту же функцию сочетание поверхностей, принадлежащая заготовке и служащая для базирования.

    Для обеспечения заданной точности, при  разработке технологического процесса важное значение имеет выбор баз. Заготовку всегда начинают обрабатывать на станке с создания технологической базы. На первой операции за технологическую базу принимается необработанная поверхность (черновая база).

         При выборе баз следует руководствоваться следующими:

   Для черновых баз:

   1.Для  деталей, у которых не обрабатывается  поверхность, следует выбирать  эту поверхность, чтобы обеспечить  правильное расположение обрабатываемых  поверхностей относительно необработанной;

   2.Для деталей, имеющих несколько необрабатываемых поверхностей, принимается та из них, которая должна иметь наименьшее смещение относительно обработанных;

   3.Для  деталей, обрабатываемых полностью,  принимается поверхность, имеющая наименьший припуск, что исключает брак по “черноте”;

   4.Поверхности  для черновой базы по возможности  должны быть ровными, чистыми,  точными по размерам и форме;

   5.После  выполнения первой операции черновые базы должны быть заменены чистовыми - обработанными; повторная установка на черновые базы недопустима;

     Для чистовых баз:

   1.в  первую очередь принимать конструкторскую  базу, при невозможности ее использования перейти на другую;

   2.при  выполнении точных размеров совмещать технологическую базу с измерительной;

   3.для  достижения точности соблюдать единство баз;

   4.принимать  поверхности с наименьшим допуском  и шероховатостью.

   Принятые  базы должны исключить упругие деформации детали от усилий зажима и резания, а так же обеспечивать простоту и надежность приспособлений, удобство обслуживания. 
 

   При обработке заданной детали имеется  возможность совмещения конструкторской, технологической и измерительной базы.

   Применительно к обработке заданной детали (вала) выбираем следующие

      базы: 
 
 

   Для операции 10 за базу принимается необработанная наружная поверхность Ø48. Эта база является черновой.

   Для операции 15 за базу принимается необработанный торец и необработанная наружная поверхность Ø48. Эта база является черновой. А также центровое отверстие.

   Для операции 20 за базу принимается гладкая  наружная поверхность Ø36,07. Эта база является черновой.