Автоматическая линия механической обработки заготовок вала коробки скоростей станка(662.59.05.01.00.033)

                                               

    Техническое требование 2:

    Невыполнение  данного технического требования может  привести к биению шеек вала при работе коробки скоростей станка, появлению дополнительных нагрузок и разрушению деталей коробки. Обрабатываемая в приспособлении заготовка будет получать погрешность обработки, в результате чего не будут выдержаны заданные размеры получаемой детали.

     

    Схема контроля приведена на рис.2.

       
 
 
 

    Наконечник  микрокатора (1ИГП, ГОСТ 6933-81, цена деления 0,005 мм) подводится к контролируемой поверхности. Поворачивают деталь на 360 градусов и определяют отклонение по разности между крайними значениями отклонений микрокатора.

    При соблюдении вышеперечисленных требований кулак будет выполнять свое служебное назначение.

3. Выбор заготовки и метода ее изготовления

 

    Выбор метода получения заготовки произведен при помощи ЭВМ. Для выбора метода получения заготовки был использован  соответствующий программный продукт. Введя необходимые исходные данные: материал заготовки, программу выпуска вала, тип детали и т. д. получили, что оптимальным вариантом является получение заготовки из сортамента круглого сечения диаметра 55 мм, так как этот метод обеспечивает наиболее высокий коэффициент использования материала (КИМ=0,85) и стоимость черновой обработки минимальна, что удовлетворяет требованиям массового производства. Себестоимость получения заготовки относительно низкая.

    Выбор метода получения заготовки с  помощью ЭВМ представлен в  приложении 1.

4. Разработка  единичного технологического процесса изготовления ступенчатого вала

1. Выбор методов обработки поверхностей заготовки

 

    Метод обработки поверхностей заготовки  выбирают исходя из необходимости обеспечения наиболее рационального процесса обработки с учетом служебного назначения вала, функционального назначения поверхности, требований по геометрической точности и др.

    Обработку наружных цилиндрических поверхностей с точки зрения производительности и точности можно выполнить практически  в одном приемлемом варианте – точением.

    Обработка торцовых поверхностей фрезерованием  обеспечивает высокую производительность обработки и позволяет провести данную обработку на фрезерно-центровальной автомате в составе автоматической линии.

    Чистовую  и отделочную обработку шеек целесообразно реализовать торцекруглым шлифованием, которое обеспечит высокую производительность обработки, а также точность размеров, формы и взаимного расположения указанных поверхностей.

    Выбрав  метод обработки, составляется маршрутный технологический процесс обработки вала.

    Технологический маршрут обработки заготовки  вала приведен в табл. 1. 
 
 

      Эскиз детали с обозначением  поверхностей см. рис. 3.

      

    Таблица 1

Маршрутный  технологический процесс обработки  заготовки ступенчатого вала коробки скоростей 

 
 

2. Разработка  технологических переходов (выбор  оборудования, режущего инструмента, назначение режимов обработки, расчет времени на обработку)

 

    После разработки маршрутного технологического процесса определяем содержание операций, выбираем для их выполнения средства технологического оснащения, инструмент, оборудование, устанавливаем способ транспортирования и ориентации заготовок на позициях механической обработки, задаем методы контроля выдерживаемых размеров вала, назначаем и рассчитываем режимы резания.

      Основой проектирования процессов и оборудования в массовом производстве является метод концентрации операций обработки. Этот метод предусматривает объединение ряда элементарных операций для выполнения их на одном станке.

    Концентрация  элементарных операций позволяет выполнить  полную обработку вала на минимальном количестве станков. В курсовой работе в качестве оборудования на автоматической линии используются автоматы, полуавтоматы и специальные станки, встраивающиеся в автоматическую линию, обеспечивающие автоматическую загрузку, выгрузку заготовок и оснащенные устройствами активного контроля. Многошпиндельные вертикальные полуавтоматы, применяемые для токарной обработки вала, отличаются от одношпиндельных большей производительностью и позволяют вести обработку более сложных деталей. Параметр шероховатости поверхности при обработке на полуавтоматах Rа 6,3 – 1,6, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к валу.

    Проектирование  технологического процесса по методу концентрации операций позволяет во много раз сократить станкоемкость и трудоемкость изготовления вала, увеличить производительность труда, уменьшить число станков и занимаемые ими производственные площади, снизить себестоимость выпускаемой продукции /7/.

    В качестве стандартного инструмента  применяем резцы с механическим креплением пластин из твердого сплава. Это позволяет повысить стойкость  инструмента по сравнению с напаянными резцами, сократить затраты на инструмент, а также повысить режимы резания за счет простоты восстановления режущих свойств пластин путем их поворота. Окончательную обработку вала производим на шлифовальных  полуавтоматах.

    После выбора оборудования и режущего инструмента  назначаем режимы резания на каждую станцию обработки заготовок. При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

    25 операция – автоматно-линейная.

    Станция 5 – круглошлифовальная.

    Поз. 1.

1. Выбор инструмента.

    В качестве инструмента на данной позиции  применяем шлифовальный круг ПП 600х60х307 24А50ПСМ27К5 50м/с А1.

2. Эффективная мощность N.

    При врезном шлифовании периферией круга  эффективную мощность определяем по формуле:

                             

  (17)

где V_з = 40 – скорость вращательного перемещения заготовки, м/мин; S_р = 0,005 – радиальная подача при врезном шлифовании, мм/об; d = 40 – диаметр шлифуемой поверхности, мм; b = 57 – ширина шлифования, мм; С_n = 0,14 – коэффициент; г = 0,8, y = 0,8, q = 0,2, z = 1 – показатели степеней.

      N = 4,5 кВт

3. Скорость круга V_к.

      V_к = 50 м/с

4. Частота вращения шпинделя инструмента n_k.

      Частоту вращения круга определяем по формуле:

      n_k = V_к * 60000 / (p * D),                                           (18)

где D = 600 – диаметр круга, мм.

      n_k = 50 * 60000 / (3,14 * 600) = 1591,6 об/мин

5. Подача S.

      S = 7,5 мм/мин

      Подачу  корректируем по паспорту станка: S = 7,5 мм/мин.

6. Основное технологическое время Т_о.

    Основное  технологическое время при врезном шлифовании определяем по формуле:

      Т_о = L_х / S                                                     (19)

      Т_о = 1,85 / 7,5 = 0,25 мин

      Т_всп = 0,16 мин

      Т_шт = 0,25 +0,16 = 0,41 мин

    Штучное время на данной позиции кратно такту.

    В курсовой работе рассчитаны режимы резания на ЭВМ для предварительного точения, для фрезерования шпоночных пазов, а также для нарезания резьбы.

    Кроме того необходимо пронормировать все  переходы технологического процесса и  определить для каждого перехода основное время Т_о, вспомогательное время Т_в, величину собственных внецикловых потерь времени Т_еi при работе автоматизированного оборудования. Результаты нормирования сведены в табл. 2.

      Таблица 2

      Нормирование  технологического процесса механической обработки кулака на автоматической линии