Анализ технологической операции изготовления гильзы цилиндра (стр. 4 из 7)

Окончательный размер элемента заготовки, мм	+1,8 152,5- 1,0	+1,8 127,5- 1,0	+1,6 74- 0,9	+2,4 336,5- 1,2	+1,8117,5- 1,0
Допускаемые отклонения размеров заготовки, мм	+1,8-1,0	+1,8-1,0	+1,6-0,9	+2,4-1,2	+1,8-1,0
Дополнительный припуск, мм	0,2	0,2	0,2	0,25	0,25
Основной припуск на размер, мм	2,7	2,7	1,8	2,5	2,0
Номинальный размер элемента детали, мм	147	122	70	331	115

5. Анализ технологической операции существующего или типового технологического процесса

Анализ будем производить на основании базового технологического процесса. В данном технологическом процессе последовательность механической обработки соответствует общепринятым этапам построения технологического процесса.

На первой технологической операции производится обработка поверхностей, которые на последующих операциях будут приняты за базовые.

Данный раздел курсовой работы включает в себя следующие работы:

- обоснование правильности схемы базирования и закрепления заготовки на одну операцию технологического процесса, придерживание принципов объединения и постоянства баз;

- обоснование правильности выбора металлорежущего станка, оборудования, режущего и измерительного инструментов для этой операции;

- расчет режимов резания для одного технологического перехода аналитическим методом, а для других переходов этой операции – табличным методом;

- расчет нормы времени Тшт(или Тшт – к) для одной технологической операции.

Заводской технологический процесс приведен в таблице 5.1

Таблица 5.1 – Заводской технологический процесс

Номероперации	Наименование операции	Оборудование
005	Кузнечная
010	Термическая
015	Токарная	Токарно-винторезный мод.1М63
020	Маркировочная
025	Контроль ОТК
030	Координатно-расточная	Координатно-расточной мод.2Д450
035	Токарная	Токарно-винторезный мод.1К625
040	Токарная	Токарно-винторезный мод.1К625
045	Токарная	Токарно-винторезный мод.1К625
050	Маркировочная
055	Контроль ОТК
060	Термическая	Установка закалки ТВЧ
065	Шлифовальная	Круглошлифовальный мод.3У12
070	Токарная	Токарно-винторезный мод.1К625
075	Шлифовальная	Круглошлифовальный мод.3У12
080	Маркировочная (на бирке)
085	Контроль ОТК
090	Шлицефрезерная	Шлицефрезерный мод.5350
095	Шлифовальная	Круглошлифовальный мод.3У12
100	Токарная	Токарно-винторезный мод.1М63БФ101
105	Фрезерная	Вертикально-фрезерный мод.6Р13
110	Маркировочная
115	Контроль ОТК
120	Слесарная

Технологический процесс изготовления детали “вал эксцентриковый” в заводском варианте выполнен как маршрутный, что соответствует мелкосерийному типу производства. Он содержит 24 операции, из которых 11 операций механической обработки, остальные - контрольные, слесарные, термические, сварочные, маркировочные.

Сравнивая заводской техпроцесс с типовым мы можем сказать, что операции обработки выбраны в основном правильно. Но есть мелкие недостатки, которые возможно вызваны дополнительными требованиями конструктора.

Недостатки заводского ТП:

а) Главный недостаток – несоблюдение принципа поэтапности операции;

б) на токарных операциях совмещаются черновое и чистовое точение, что соответствует различным этапам обработки и т.д.

Применяемое оборудование, режущий инструмент, средства технологической оснастки не соответствует современному уровню развития ТМС (более целесообразно применение станков ЧПУ, универсально-сборочных приспособлений, инструмента с механическим креплением пластин и т.д.).

В заводском маршрутном ТП не указаны способы базирования и закрепления заготовки, выполняемые операционные размеры, подробно не расписан режущий и мерительный инструмент. Нормирование времени на выполнение операции приводится в часах и имеет место завышения норм времени в несколько раз.

5.1 Анализ и обоснование схем базирования и закрепления

Для дальнейшего рассмотрения выбираем операцию 045 – токарная обработка эксцентриков.

На этой операции будут окончательно обрабатываться следующие поверхности (рисунок 5.1): 7,8,9,10,11 и 12.

Рисунок 5.1 – Конструктивные элементы детали

Таким образом, на данной операции производится обработка шести поверхностей. Однако обработка в один установ невозможна, так как на этой операции про изводится точение двух эксцентриковых колен вала.

При выборе схем базирования и закрепления необходимо руководствоваться рекомендациями из [7, с.11].

При выборе схемы базирования необходимо придерживаться следующих соображений:

чистовые базы должны быть представлены точными, имеющими достаточную площадь поверхностями;

необходимо использовать принцип единства баз (совмещение технологической, конструкторской и измерительной баз);

необходимо использовать принцип постоянства баз;

обеспечивать возможность простого и быстрого закрепления заготовки;

обеспечивать свободный доступ инструмента в зону резания.

Базирование детали не представляет особых трудностей, так как она имеет достаточно развитые поверхности которые можно использовать в качестве базовых.

Рассмотрим возможные схемы базирования и закрепления при обработке заготовки на токарной операции 045 (черновое точение эксцентриковых колен вала).

Наиболее эффективные способы закрепления заготовки на операции – закрепление в четырехкулачковом патроне и поджатием задней бабкой.

, (5.1)

где

– погрешность базирования (при упоре в торец = 0);

– погрешность закрепления заготовки в патроне.

Так для этой операции мы выбрали четырёхкулачковый патрон (не самоцентрирующийся), будет присутствовать погрешность закрепления. Четырёхкулачковый патрон выбран по причине обработки эксцентриковой части вала (смещенная ось).

В качестве опорной базы принимаем торец вала, наружная цилиндрическая поверхность будет двойной направляющей базой.

Точность обработки при таком закреплении заготовки будет зависеть от точности установки её в четырёхкулачковом патроне. Основная задача – правильно выставить кулачки патрона, что в свою очередь зависит от точности разметки (контрольные заточки) на предыдущей операции 040.

Для токарной обработки экцентриковых колен вала можно предложить ещё один вариант закрепления заготовки – закрепление в центрах (центра плавающий и вращающийся) с упором в торец (рисунок 5.3). . Припуск с цилиндрических поверхностей 1 и 15 (рисунок 5.1) снят ещё не был. Поэтому центра можно установить смещённо.

Рисунок 5.2 – Закрепление заготовки в патроне с поджатием задней бабкой.

Рисунок 5.3 – Закрепление заготовки в центрах с упором в торец.

Вторая схема закрепления не является технологичной, так как на данной операции будет сниматься большой неравномерный припуск. Для повышения жесткости такой технологической системе необходимо применить неподвижный люнет. Для такого закрепления будут назначаться низкие режимы резания, что значительно уменьшит производительность.

Проанализировав два разных способа закрепления можно утверждать, что более точный и надежный способ закрепления - это закрепление по первой схеме базирования – в четырёхкулачковом патроне с поджатием заготовки задней бабкой.

5.2. Обоснование выбора металлорежущего станка

Выбор металлорежущих станков выполняем исходя из следующих требований:

обращаем внимание на технологические методы обработки поверхностей;

мощность двигателя с учетом коэффициента полезного действия должна быть больше мощности резания;

габариты рабочего пространства должны позволять производить обработку как можно большего числа поверхностей за 1й установ;

тип оборудования должен соответствовать типу производства;

количество инструментов не должно превышать емкость инструментального магазина станка и др.

Исходя из вышеперечисленного, для токарной операции 045 выбираем станок токарно-винторезный с ЧПУ модели 1М63БФ101, основные технические характеристики которого приведены в таблице 3.2.

Таблица 5.2 – Технические характеристики токарно-винторезного

станка модели 1М63БФ101

Параметры	Значения параметров
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм: над станиной- над суппортом	630350
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, мм	65
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм	2800
Шаг нарезаемой резьбы: метрической, ммдюймовой, число ниток на дьюммодульной, модульпитчевой, питч	1 – 22456 – 0,250,5 – 112112 – 0,5
Частота вращения шпинделя, об/мин	10 – 1250
Число скоростей шпинделя	22
Наибольшее перемещение суппорта, мм: продольноепоперечное	2520400
Подача суппорта, мм/об: продольнаяпоперечная	0,06 – 1,00,024 – 0,31
Число ступеней подач	32
Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин: продольногопоперечного	45001600
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	15

5.3. Обоснование выбора станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструментов

Станочные приспособления, применяемые в проектируемом технологическом процессе, должны соответствовать требованиям точности получаемых на данной операции поверхностей и взаимному их расположению. Желательно применение стандартных, нормализованных приспособлений.