Технологический процесс механической обработки__шпинделя ____ с годовой программой 720 штук

При установлении последовательности обработки (для изготовления деталей нормальной геометрической точности) нужно руководствоваться следующими соображениями:

1. В первую очередь  следует обрабатывать поверхности,  приятые за чистые (обработанные) технологические базы.

2. Последовательность  обработки зависит от системы  проста новки размеров. В начало маршрута выносят обработку той по верхности, относительно которой на чертеже координировано большее число других поверхностей.

3. При невысокой точности исходной заготовки сначала следует обрабатывать поверхности, имеющие наибольшую толщину удаляемого материала (для раннего выявления дефектов и отсеивания брака). Далее последовательность операций необходимо устанавливать в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее ее необходимо обрабатывать.
4. Операции обработки поверхностей, имеющих второстепенное значение и не влияющих на точность основных параметров детали, следует выполнять в конце ТП, но до операций окончательной обработки ответственных поверхностей. В конец маршрута желательно также выносить обработку легкоповреждаемых поверхностей. [7, стр. 325]

1.6.1 Анализ  действующего процесса.

Используемый технологический  процесс обработки  шпинделя направлен  на  достижение  заданных  техническим  заданием значений точности линейных  размеров и диаметров, а также  шероховатости поверхности, то есть при данной технологической обработке производится ряд операций, при которых достигается определенная форма и размеры детали, ее заданная точность и определенная шероховатость.

Изготовление шпинделя идет с использованием токарно-винторезного станка модели 16К20 и вертикально-фрезерного станка 6М12П.

При данной технологической  обработке производится ряд операций, при которых достигается необходимая форма и размеры детали, ее точность и определенная шероховатость. Однако перед нами стоит задача проектирования нового технологического процесса обработки шпинделя для достижения более высоких показателей качества детали, снижения затрат рабочего времени и затрат материала, отходов мА

териала при  его изготовлении. Для этого необходимо выявить возможности такого проектирования.

 

1.6.2. Обоснование и выбор последовательности операций проектируемого процесса.

Качество детали обеспечивают постепенным ужесточением параметров точности и выполнением остальных  технических требований на этапах превращения заготовки в готовую деталь. Точность и качество поверхностного слоя отдельных поверхностей формируют в результате последовательного применения нескольких методов обработки. Каждый разрабатываемый технологический процесс должен обеспечить быструю подготовку производства по выпуску определенного изделия с самыми минимальными трудовыми и материальными затратами. В содержании каждой технологической операции указываются все элементы операции, выполняемые в технологической последовательности. [6, стр.10]

Поэтому при разработке проектируемого процесса руководствуются тремя основными принципами:

- технический - проектируемый  процесс должен полностью обеспечивать  выполнение всех требований рабочего  чертежа и технических условий  на изготовление детали;

- экономический - изготовление детали должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства;

- организационный - деталь  должна изготавливаться в условиях, организации производства, обеспечивающих наибольшую эффективность.

В базовом процессе обработка заготовки проводится на двух станках: токарно-винторезном станке модели 16К20 и универсальном фрезерном станке модели 6М12П. В новом проектируемом процессе предлагается производить обработку заготовки на токарном станке с ЧПУ модели 16К20Ф3 для снижения затрат времени и трудоемкости процесса. Это позволит сократить время, так как можно будет проточить несколько поверхностей разного диаметра  в один проход, а также исключить из технологического процесса слесарные операции. Таким образом, упрощается работа по изготовлению изделия и должна достигаться экономическая выгода по сравнению с базовым процессом.

В соответствии с ЕСКД выполняют маршрутное описание технологического процесса, при котором производят сокращенное описание всех технологических операций в операционной карте в последовательности их выполнения без указания технологических режимов, но с указанием типа оборудования (станка). Операционные карты для базового и проектируемого процессов представлены в таблицах 4 и 5. Содержащаяся в них информация позволит предварительно установить наличие возможностей для поставленных задач.

Операционная  карта                                     Таблица 4

№ опе-рации	БАЗОВЫЙ ПРОЦЕСС
	Наименование операции	Обору-дование	Приспо- собление	Режущий  инструмент	Средства  измерения
005	Заготовительная			Пила 830	Линейка ГОСТ 427-75
010	Токарная	Токарный станок 16К20	З-х кулачковый патрон
	Подрезать торец			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73
	Точить поверхность Ø 16 на длину 160 мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80
	Точить поверхность Ø 13  на длину 77 мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80
015	Токарная	16К20	3-х кулачковый патрон
	Подрезать торец			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73
	Точить поверхность Ø 15 на длину 46 мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80
	Точить поверхность    Ø 13 на длину 36 мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80
	Точить сферическую поверхность  R8 согласно чертежу			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73	Копирный палец R8
	Нарезать резьбу М16*2 на длину 36 мм согласно чертежу			Резец резьбовой 2662-0005 ГОСТ 2209-82	Кольца резьбовые М16х2-89 ГОСТ 17763-78ПР
020	Фрезерная	Фрезерн. станок 6Н12П	Цанговый зажим
	Фрезеровать плоскости под размер □ 9*9 на длину 12 мм согласно чертежу			Фреза ГОСТ 2679-73	Штангенциркуль ШЦ II-160-0,05 ГОСТ 166-80
030	Слесарная
	Запилить заусенцы и притупить  острые кромки			Надфиль ГОСТ 1513-73

 

 

 Операционная карта                                  Таблица 5

№ опе-рации	ПРОЕКТИРУЕМЫЙ ПРОЦЕСС
	Наименование  операции	Обору-дование	Приспособление	Режущий инструмент	Средства  измерения
005	Заготовительная	Отрезной станок		Пила 830	Линейка ГОСТ 427-75
010	Токарная	Токарный станок 16К20Ф3	Поводковый патрон
	Подрезать торец			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73
	Точить поверхность Ø 13  на длину 77 мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 188979-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80
015	Токарная	16К20Ф3	Поводковый патрон
	Подрезать торец			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73
	Точить в один переход две  поверхности Ø 15 на длину 46 мм и Ø 13    на длину 36 мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 188979-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80
	Точить сферическую поверхность  R8 согласно чертежу			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73	Копирный палец R8
	Нарезать резьбу М16*2 на длину 36 мм согласно чертежу			Резец резьбовой 2662-0005 ГОСТ 2209-82	Кольца резьбовые М16х2-89 ГОСТ 17763-78ПР
020	Фрезерная	Фрезерн станок 6Н12П	Цанговый зажим
	Фрезеровать плоскости под размер □ 9*9 на длину 12 мм согласно чертежу			Фреза ГОСТ 2679-73	Штангенциркуль ШЦ II-160-0,05 ГОСТ 166-80

 

 

7. Обоснование и выбор оборудования, инструмента, приспособлений, средств контроля и автоматизации.

Уточнение наименования и содержания операции механической обработки позволяет правильно  выбрать станок из имеющегося парка (по паспорту) или по каталогу. В соответствии с назначением станка, его компоновкой, степенью автоматизации или видом применяемого инструмента определяют тип станка. Выбор типа станка прежде всего определяется возможностью обеспечить определенное формообразование, выполнение технических требований, предъявляемых к изготавливаемой детали в отношении точности формы, расположения и шероховатости поверхностей. Если эти требования выполнимы на различных станках, то при выборе учитывают следующие факторы:

1. соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемой заготовки или нескольких одновременно обрабатываемых заготовок;
2. соответствие производительности станка годовой программе выпуска деталей, учет типа производства;
3. возможность полного использования станка как по времени, так и по мощности;
4. наименьшая затрата времени на обработку (минимальное станковремя);
5. наименьшая себестоимость обработки (ориентировочная или сравнительная);
6. наименьшая отпускная цена станка;
7. реальная возможность приобретения станка;
8. необходимость использования имеющихся станков.

Выбор каждого вида станка обязательно должен быть экономически обоснованным. При заданном объеме выпуска изделий необходимо принимать ту модель станка, которая обеспечивает наименьшие материальные затраты, а также себестоимость обработки заготовки.

В серийном производствах для обработки партий заготовок используют станки с меньшей универсальностью, но с большей производительностью и с автоматизацией управления: токарно-револьверные полуавтоматы, сверлильные одно- и многошпиндельные полуавтоматы, барабанно-фрезерные, токарно-винторезные с ЧПУ, вертикально-сверлильные с ЧПУ и др. Узкая специализация, высокая производительность и высокий уровень автоматизации характерен для станков крупносерийного и массового производств; к ним можно отнести агрегатные станки, гибкие автоматические линии из станков с ЧПУ, жесткие автоматические линии из агрегатных и специальных станков. [7,стр. 338]

В базовом процессе используется токарный станок 16К20, который необходим для выполнения различных токарных и резьбонарезных работ скоростного резания «серых», закаленных, а также трудноразрабатываемых материалов (нержавеющих и жаропрочных сталей) в условиях единичного и серийного производства. Станок обеспечивает наиболее полное использование стойкостных возможностей инструментов, оснащенных твердым сплавом, минеральной керамикой, алмазом или эльбором [1]. Технические характеристики станка приведены в таблице 6.

Таблица 6

Техническая характеристика токарного станка 16К20

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки мм:
над станиной	400
над поперечными салазками суппорта	220
Расстояние между центрами (РМЦ)	710,1000,1400,2000
Число частот вращения шпинделя	24
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин	12,5-1900
Пределы подач, мм/об
продольных	0,05-2,8
поперечных	0,0025-1,4
Шаги нарезаемых резьб:
метрической	0,5-112
Дюймовой, число ниток на 1 ‘’	56-0,5
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	10
Габаритные размеры станка	2470
длина	3160
высота	1470
ширина	1195
Масса станка, кг	2835

 

На основе данного  станка 16К20, как базовой модели, выпускается  ряд модификаций, одной из которых является станок модели 16К20ФЗ с ЧПУ.

В разрабатываемом процессе эффективным средством автоматизации  является замена универсального токарного станка модели 16К20 на станок с ЧПУ модели 16К20ФЗ. Хотя стоимость таких станков превышает стоимость обычных универсальных станков, при их максимальном использовании будет достигнут желаемый уровень производства. Характеристика токарно-винторезного станка модели 16К20Ф3 приведена в таблице 7.

Таблица 7

Техническая характеристика токарного станка 16К20Ф3

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки мм:
над станиной	400
над поперечными салазками суппорта	220
Расстояние между центрами (РМЦ)	1000
Число частот вращения шпинделя	22
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин	12,5-2000
Пределы подач, мм/об
продольных	3-1200
поперечных	1,5-600-1,4
Шаги нарезаемых резьб:	0,01-10
Количество инструментов	6
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	11
Габаритные размеры станка, мм	3360х1710х1750
Наибольшее перемещение суппорта, мм
продольное	900
поперечное	250
Масса станка, кг	4000
Дискретность отчета по осям координат, мм.
продольной	0,01
поперечной	0,005
Скорости ускоренных перемещений ,мм/мин:
продольных	4800
поперечных	2400