Технологический процесс механической обработки__шпинделя ____ с годовой программой 720 штук

 

Станки с ЧПУ которые имеют очевидное преимущество по сравнению с универсальными станками. Эти преимущества заключаются в следующем:

• в повышении точности обработки заготовок;
• в сокращении или полной ликвидации слесарно-притирочных работ;
• в простоте переналадки;
• в уменьшении показателей брака по вине рабочего и др.

Применение станков  с численными программами управления также снижает долю тяжелого труда и делает менее острой нехватку рабочей силы. Приспособления, используемые на таком оборудовании, имеют ряд преимуществ перед используемыми на универсальных станках, так как они не портят поверхности зажимаемой детали и обеспечивают более высокую точность центрирования.

На токарном станке модели 16К20ФЗ применяются сборные резцы  с механическим креплением многогранных пластин из твердого сплава. Использование именно таких резцов повышает стойкость на 25-30% по сравнению с напайными резцами, исключает заточку инструмента.

Из вышесказанного прослеживается тенденция, которая заключается  в выборе решения в пользу автоматизации процессов механической обработки деталей, которая является одной из самых важных задач, стоящих перед промышленностью, так как позволяет обеспечить рост производительности труда, высокое качество выпущенной продукции, улучшение условий труда.

Следует учесть, что помимо токарного необходимо наличие и  фрезерного станка, так как обработка  детали требует выполнение операции фрезерования.  Для фрезерования заданной плоскости можно применять фрезерный станок 6Н12П, характеристика которого представлена в таблице 8.

Таблица 8

Техническая характеристика фрезерного станка 6М12П.

Размеры рабочей поверхности стола (ширина´длина)	320´1250
Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола	30-400
Расстояние от вертикальных направляющих до оси шпинделя	350
Поворот фрезерных головок в  град.	±45
Число Т-образных пазов стола	3
Ширина Т-образного паза	18
Расстояние между Т-образными  пазами	70
Наибольшее механическое перемещение  стола:   продольное   поперечное   вертикальное	700 240 370
Конус Морзе отверстия шпинделя (ГОСТ 836-62)	3
Число ступеней оборота шпинделя	18
Число оборотов шпинделя в минуту	31,5-1600
Число ступеней подач	48
Рабочая подача стола (или бабки):   продольная   поперечная   вертикальная	25-1250   8,3-416,6
Мощность главного электродвигателя в кВт	7,5
Габаритные размеры:   длина   ширина   высота	2260 1745 2000
Вес в кг	3000

Одновременно с выбором  станка надо установить вид станочного приспособления, необходимого для выполнения на данном станке намеченной операции. Если требующееся приспособление является принадлежностью станка (патрон, тиски, люнет и т.п.), то указывают только его наименование. При использовании универсально-сборного приспособления делают соответствующее указание. Если же для данной операции требуется специальное приспособление, то технолог обычно разрабатывает только схему приспособления или указывает только принцип его устройства. В крупносерийном и массовом производствах применяют главным образом специальные приспособления, которые сокращают основное и вспомогательное время больше, чем универсальные, при более высокой точности обработки.

Приспособления для  токарных станков по назначению можно  разделить на три группы:

1. приспособления для закрепления обрабатываемых заготовок;
2. вспомогательный инструмент для закрепления режущего инструмента 
   (резцедержатель);
3. приспособления, расширяющие технологические возможности станков, тоесть позволяющие производить не свойственные этим станкам работы (фрезерование, одновременное сверление нескольких отверстий).

По степени специализации  приспособления подразделяются на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные приспособления применяют для закрепления заготовок, размеры которых в значительной степени различаются между собой. Такие приспособления используют в серийном производстве, поэтому в качестве приспособления на токарном станке выбран трехкулачковый патрон. Трехкулачковый самоцентрирующий патрон имеет три кулачка, которые одновременно сходятся к центру или расходятся и поэтому обеспечивают точное центрирование заготовки (совпадение оси заготовки с осью вращения шпинделя), то есть ее базирование по наружной поверхности.

На фрезерном станке используется цанговый зажим. Цанговые зажимы служат для зажима небольших и средних заготовок. Принцип работы цангового зажима аналогичен работе трехкулачкового патрона. На станке модели 16К20Ф3 применяется поводковый патрон.

При выборе станка и приспособления для каждой операции необходимо определить и режущий инструмент, обеспечивающий достижение наибольшей производительности, требуемых точности и шероховатости обработанной поверхности, в маршрутной карте указывают наименование, марку материала и номер стандарта. Если требуется специальный инструмент, то обязательно должны быть разработаны чертежи его конструкции.

Применение  того или иного типа инструмента  зависит от следующих основных факторов: вида станка; метода обработки; материала обрабатываемой заготовки, ее размера и конфигурации; требуемых точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей; типа производства (единичное, серийное, массовое).

На токарных станках лучше применять резцы  с пластинками из твердого сплава марки Т15К6. Этот материал характеризуется  высокой износостойкостью, большой  эксплуатационной прочностью, сопротивляемостью ударам, вибрациям и выкрашиванию. Данный сплав относится к твердым сплавам вольфрамокобальтовой группы и применяется для черновой, получистовой и чистовой обработки.

Для обработки наружных цилиндрических поверхностей рассматриваемой  заготовки используются проходные резцы; для обработки плоских торцевых поверхностей – торцевые резцы.

На токарных станках с ЧПУ с автоматической сменой инструментальных блоков, состоящих из режущего и вспомогательного инструмента, применяют инструментальную оснастку, основой которой служит универсальная унифицированная подсистема вспомогательного инструмента, предназначенного для станков различных моделей.

Для фрезерной обработки применяют различный вспомогательный инструмент для закрепления режущего инструмента на фрезерных станках. Он позволяет закреплять на станках как консольно работающий инструмент (хвостовые, концевые фрезы, фрезерные головки). В нашем случае используется фреза для фрезерования шпоночных пазов диаметром 6 мм.

При выборе инструмента  и установлении метода обработки назначают измерительный инструмент, необходимый для определения размеров поверхностей заготовки и других ее параметров точности.

 

1.8. Разработка карты технологического маршрута обработки детали. Расчет технологической себестоимости на одну из операций.

Разработка карты технологического маршрута обработки детали «шпиндель»  является основой курсового проекта. От правильности и полноты разработки маршрутного технологического процесса во многом зависят организация производства и дальнейшие технико-экономические расчеты.

Ряд операций обработки (или технологических переходов), необходимых для получения каждой поверхности детали и расположенных  в порядке повышения точности, образуют маршруты обработки отдельных поверхностей. Такие маршруты необходимы также для расчета промежуточных и общих припусков на механическую обработку, а также промежуточных размеров заготовки по технологическим переходам (или операциям) обработки. Маршрут обработки назначают на основании технических требований чертежа детали и чертежа заготовки, начиная с выбора метода окончательной обработки, обеспечивающей заданные чертежом детали точность и состояние поверхностного слоя.

Маршрут выбирают приближенно, оценивая трудоемкость сопоставляемых вариантов по суммарному основному времени обработки и используя для расчета нормативные материалы. Более точно маршрут можно выбрать при сравнении суммарной себестоимости обработки по его различным вариантам. Решение этой задачи может быть облегчено сравнением с рекомендуемыми типовыми маршрутами обработки основных поверхностей заготовок соответствующих деталей. Число вариантов можно уменьшить с учетом некоторых обстоятельств. Это, например:

1) возможность обработки данной  поверхности  на одном станке за несколько последовательных переходов (снижение погрешности обработки и времени на переустановку заготовки);

2. ограничение применения других методов обработки из-за недостаточной жесткости заготовки или из-за конфигурации заготовки;
3. необходимость обработки данной поверхности совместно с другими поверхностями заготовки (например, для достижения большей точности их взаимного расположения);
4. ограничение по стабильности точности выдерживаемых размеров в условиях крупносерийного и массового производств — растачивание отверстий дает более стабильные результаты точности диаметральных размеров, чем внутреннее шлифование отверстий, в свою очередь, развертывание отверстий превосходит по этому показателю растачивание резцом;
5. необходимость обеспечения заданной производительности также является ограничителем применения тех или иных видов и методов обработки;
6. ограничение на виды и методы механической обработки вносит и термическая обработка материала заготовки, например закалка шеек заготовки вала приводит к резкому увеличению твердости поверхностного слоя и исключает, как правило, лезвийную обработку. [7,стр. 325]

В карте технологического маршрута обработки детали указываются  следующие сведения:

- номер операции,

- наименование и содержание  операции,

- оборудование (код, наименование, инвентарный номер),

- приспособление и вспомогательный инструмент (код, наименование),

- режущий инструмент (код, наименование),

- измерительный инструмент (код, наименование),

- слоя металла, снимаемый  при обработке,

- разряд рабочего,

- режимы обработки детали,

- затраты основного  и вспомогательного времени на  выполнение операций.

Карту технологического маршрута обработки шпинделя для проектируемого процесса можно видеть в таблице 8. 

 

Карта технологического маршрута обработки детали                                                   Таблица 8

№ операции	Наименование  и содержание операции	Оборудование (код, наименование, инвентарный номер)	Приспособление и вспомогательный инструмент (код, наименование)	Режущий инструмент (код, наименовние)	Измерительный инструмент (код,  наименование)	t, мм	Разряд рабочего	Режимы обработки  детали			Т
						i		S, мм/об	n, об/мин	V, м/мин	Тосн мин	Твсп мин	Топ. мин (н)	Топ. мин (б)
005	Заготовительная	Отрезной станок
	Отрезать заготовку      Ø 16 на длину 160 мм			Пила 830	Линейка ГОСТ 427-75		3				0,5	-	0,5	0,5
К	Контроль на ОТК										-	0,1	0,1	0,1
010	Токарная	16К20ФЗ					3
	Установить деталь в  патрон		Поводковый патрон								-	0,6	0,6	0,6
	Подрезать торец			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73		1,0		0,2	1724	100	0,3	-	0,3	0,3
	Точить поверхность Ø 13 на длину 77мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80	1,5		0,2	1724	100	1,2	-	1,2	1,2
К	Контроль на ОТК										-	0,1	0,1	0,1
015	Токарная	16К20ФЗ					3
	Переустановить деталь в патрон		Поводковый патрон								-	0,5	0,5	0,5
	Точить в один переход две поверхности Ø 15 на длину 46 мм и Ø 13     на длину 36 мм			Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80	0,5  1,0		0,2	1800	100	1,3	-	1,3	2,1
	Точить сферическую  поверхность R8 согласно чертежу			Резец 2100-0401 ГОСТ 18878-73	Копирный палец R8			0,2	900	80	1,0	-	1,0	1,2
	Нарезать резьбу М16*2 на длину 36 мм согласно чертежу			Резец резьбовой 2662-0005 ГОСТ 2209-82	Кольца резьбовые М16х2-89 ГОСТ 17763-78ПР			0,2	900	60	1,9	-	1,9	2,2
К	Контроль на ОТК										-	1,0	1,0	1,0
020	Фрезерная	6Н12П	Цанговый зажим				3
	Установить деталь в  цанговый зажим							0,3	640	40	-	0,5	0,5	0,5
	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						2,9	0,4	3,3	3,3
К	Контроль на ОТК										-	0,1	0,1	0,1
025	Слесарная			Надфиль ГОСТ 1513-73			3
	Запилить заусенцы и  притупить острые кромки										0,7	-	-	0,7
К	Контроль на ОТК										-	0,1	-	0,1
	Итого										9,1	3,3	12,4	14,6