Разработка техпроцесса к детали типа "Вал"

 

Минимальный и максимальный припуски на точение черновое

2Zmin = 2(100+100+√1220.6 2 + 313.22) = 2082мкм

2Zmax = 300 + 2082  = 2382мкм

Минимальный и максимальный припуски на точение чистовое

2Zmin = 2 (50 + 50 +√73.22 + 2622 ) = 266 мкм

2Zmax = 190 + 266  = 456мкм

Минимальный и максимальный припуски на шлифование

2Zmin = 2 (30 + 30 + √612 + 208.82) =100 мкм

2Zmax = 100 + 74 = 174 мкм

    Промежуточные расчетные размеры по обрабатываемым поверхностям определяем по формулам:

                Dmin = Dmax + 2Zmin                                                        (14)

             Dmax = Dmax + δ                                                                 (15)

 

Точение чистовое

                                     Dmin= 50+ 0,1= 50,1 мм

                                     Dmax = 50,1 +0,19 = 50,29 мм

Точение черновое

 

                                      Dmin= 50,1 + 0,456 = 50,556 мм

                                      Dmax = 50,556 + 0.3 = 50,856 мм

     Штамповка

                                      Dmin = 50,856 + 2.082 = 52,938 мм

                                      Dmax = 52,938+ 1,2 = 54,138 мм                             

Таблица 6 – Расчет допусков и операционных размеров для заготовки, размера Ø 52,938-1,2

Наименование операции	Элементы припуска, мкм					Допуск δ, мкм	Предельные размеры, мм		Предельные припуски, мкм
	Rz	h	Δ	εy			Dmax	Dmin	2Zmax	2Zmin
1. Штамповкаh15	240	250	551	-		1200	54,138	52,938	-	-
2. Точение черновое h12	50	50	33	-		300	50,856	50,556	2982	2082
3. Точение чистовое h11	25	25	-	-		190	50,29	50,11	456	266
4. Шлифование h9	10	20	-	-		74	50	49,926	174	100

 

 

Рисунок 3 – Схема допусков и припусков при расчете аналитическим методом

 

1.6 Краткая характеристика разрабатываемого техпроцесса

Краткая характеристика разрабатываемого техпроцесса

При определении последовательности и содержания технологических операций необходимо выполнять следующие условия:

1. Наметить базовые поверхности, которые обрабатываются в самом начале техпроцесса.

2. Выполнить операции черновой  обработки, при которых снимаются наибольшие слои металла, что позволяет сразу же выявить дефекты заготовки, и освободиться от внутренних напряжений, вызывающих деформации.

3. Обработать вначале те поверхности, которые не требуют высокой точности и качества.

4. Необходимо учитывать целесообразность  концентрации (обработка в операции максимально возможного числа поверхностей) и дифференциации (разделение операции на более простые). Необходимо также учитывать, на каких стадиях техпроцесса целесообразно производить механическую обработку, гальванопокрытие, термообработку и другие методы обработки в зависимости от требований чертежа.

5. Отделочные операции следует выносить к концу техпроцесса обработки, за исключением тех случаев, когда поверхности служат базами для последующей обработки.

Исходя из вышеизложенного принимается следующая последовательность  выполнения технологического процесса:

   Перед  термообработкой и после выполнения всех операций,  деталь  промывается.

005 Заготовительная операция –  штамповка

010 Фрезерно-центровальная операция 

Основными базами шпинделя являются его опорные шейки, но

так как использовать их в качестве установочной базы в последующем

не представляется возможным, то, пользуясь ими, вначале осущест­

вляют подрезку (фрезерование) торцов и центрование; поверхности

центров служат в дальнейшем технологическими базами. Обработка будет производиться на фрезерно-центровальном станке.

          015 Токарная операция с ЧПУ

Черновое обтачивание правой части вала наружных поверхностей шеек до фланца, это обеспечивает концентричность наружной поверхности шеек со стороны хвостовой части вала.

После черновой обработки, следует чистовая.

Технологической базой в данной операции является поверхность центров. Станок применяемый в данной операции 16К20Ф3 будет удобен тем, что на операцию за два прохода уйдет меньше времени, чем на станке СС ручным управлением.

020 Токарная операция с ЧПУ

В этой операции производится черновое и чистовое обтачивание левой части вала. Технологической базой в данной операции, так же будет является поверхность центров.

025 Вертикально фрезерная операция 

Обработка шпоночного паза на фрезерно шпоночном станке будет не рентабельно, т.к. в серийном производстве применяются меня специализированные станки, поэтому обработка будет производится на вертикально фрезерном станке 6Р12.

030 Горизонтально фрезерная операция

Обработка двух лысок за один установ, но с поворотом детали с помощью делительного приспособления. Технологической базой в  этой операции будут считаться зацентрованная поверхность торцев.

035 Вертикально сверлильная операция 

На такой операции производится сверление  сквозного отверстия т.к оно имеет не высокую точность то обработка производится за один рабочий ход инструмента-сверла. Размер 18 обеспечивается за счет приспособления – кондуктора.

040 Термическая обработка

В этой операции идет закалка и отпуск поверхностей и торца фланца на установке ТВЧ.

045 Притирка центров после ТО

В процессе термообработки в центах образуется окалина, с целью ее удаления, применяется притирка центров.

050 Круголошлифовальная операция  с ЧПУ - В данной операции происходит шлифование шеек вала.

Т.к. шейки вала имеют разную шероховатость, обработка будет производиться на станке с ЧПУ.

055 Контрольная операция.

 

1.6.1 Выбор технологических баз

При выборе технологических баз нужно использовать принцип совмещения баз.

    010 фрезерно-центровальная операция - базовыми поверхностями являются цилиндрическая поверхность вала. Деталь устанавливается на самоцентрирующие призмы и фиксируется зажимом сверху.

   015, 020 операция – токарная с ЧПУ - На «токарных» операциях с ЧПУ 015 и 020  -  базовыми поверхностями являются поверхности центрованных отверстий, обработанные  ранее (чистовые базы).

Деталь устанавливается в поводковый трехкулачковый патрон и поджимается вращающим центром.

025 Вертикально- фрезерная операция – при обработке паза, в качестве технологической базы будет являться средняя ступень вала Ø55 и левый торец детали.

030 Горизонтально-фрезерная операция – при обработке лысок, технологической базой будет являться поверхность вала.

035 Вертикально-сверлильная операция – при сверлении отверстия, технологической базой будет являться средняя ступень вала Ø55 и левый торец детали.

Деталь устанавливается на самоцентрирующие призмы, а сверху накидывается кондуктор для сверления отверстия.

040Токарновинторезная операция – при затирке центров, технологической базой будет являться цилиндрическая поверхность вала.

Деталь устанавливается в поводковый трехкулачковый патрон.

 

 

 

050Круглошлифовальная операция  с ЧПУ

При шлифовании базовыми поверхностями являются две боковые поверхности, обработанные  ранее (чистовые базы).

Деталь устанавливается в поводковый трехкулачковый патрон и поджимается вращающим центром.

 

1.6.2 Обоснование выбора и технические характеристики выбранного оборудования

Общие правила выбора оборудования установлены ГОСТ 14.304-88. Выбор производится при назначении метода обработки поверхности, обеспечивающим выполнение технических требований к обрабатываемой поверхности.

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при обработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильности его выбора зависит производительность изготовления детали, экономное использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге всё это сказывается на себестоимости изделия.

В зависимости от объёма выпуска изделий, оборудование выбирают по степени специализации и высокой производительности. При выборе станочного оборудования необходимо учитывать:

 

а) характер производства;

б) методы достижения точности при обработке;

  в) соответствие станка размерам детали;

г) мощность станка;

д) удобство управления и обслуживания станка;

е) габаритные размеры и стоимость станка.

 

Для обработки детали – «Вал тихоходный» применяется следующее оборудование:

Для выполнения фрезерно центровальной операции применяется 

станок   2Г942

  Станок предназначен для  фрезерования и центрования торцев деталей из  стали, чугуна и  цветных материалов сравнительно небольших размеров. Обработка деталей осуществляется цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, модульными и торцевыми фрезами, как встречным, так и попутным фрезерованием, а так же центровочными сверлами. Станок используется в условиях индивидуального и серийного производства.

   Достаточная  мощность приводов  и широкий диапазон скоростей  позволяют успешно работать на  станке, как  быстрорежущими фрезами, так и фрезами,  оснащенными  пластинками  твердого сплава.

Таблица 7 – Технические характеристики станка 2Г942

Диаметр заготовки, мм , min/мax	1000
Диаметр заготовки при центровке/при подрезке торцев, мм	100
Длина детали max/min, мм	1000
Суммарная мощн. установленных эл/двиг., кВ	30
Пределы частоты вращения шпинделя Min об/мин	2
Пределы частоты вращения шпинделя Max об/мин	2192
Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н,П,В,А,С)	В
Число инструментов в магазине	12
Габариты станка Длинна Ширина Высота (мм)	1810_2100
Масса	7500

 

 

Токарно-винторезный станок 16К20Ф3

Токарно-винторезный станок 16К20Ф3 с ЧПУпредназначен для токарной обработки в автоматическом режиме наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности по заранее составленной управляющей программе. Отклонение от цилиндричности 7 мк, конусности 20 мк на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм - 16 мк. Область применения станка: мелкосерийное и серийное производство.

Особенности конструкции:

• высокопрочная станина выполненная литьем из чугуна марки СЧ20 с термообработанными шлифованными направляющими обеспечивают длительный срок службы и повышенную точность обработки
• привод главного движения, включающий главный двигатель 11 кВт и шпиндельную бабку обеспечивает наибольший крутящий момент до 800 Нм
• высокоточный шпиндель с отверстием 55 мм, позволяющий обрабатывать детали из пруткового материала зона обработки может быть оснащена как линейной наладкой, так и револьверной головкой, в зависимости от требований покупателя
• надежная защита шарико-винтовых пар обеспечивает долговечность работы механизмов перемещения по координатам X и Z станок оснащается системами ЧПУ и электроприводами, как отечественного производства, так и производства зарубежных фирм

Таблица 8- Технические характеристики станка 16К20Ф3

 

Характеристика	Величина
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной	500
Наибольший диаметр изделия, обрабатываемой над станиной	320
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом	200
Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах	1000
Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе	55
Наибольший ход суппорта поперечный	210
Наибольший ход суппорта продольный	905
Максимальная рекомендуемая скорость рабочей продольной подачи	2000
Максимальная рекомендуемая скорость рабочей поперечной подачи	1000
Количество управляемых координат	2