Технологический процесс изготовления детали "Вал-шестерня" (стр. 4 из 5)
4.1 ОБРАБОТКА ЗАГОТОВКИ НА ТОКАРНО – ВИНТОРЕЗНОМ СТАНКЕ.
Обработка осуществляется на токарно-винторезных станках (рисунок 4.1) , которые предназначены для выполнения всех основных видов токарных работ в условиях единичного и мелкосерийного производства. Учитывая, что здесь не требуется менять резцы, и центровочное сверло остается одно и то же, то этот вариант в данном случае достаточно производителен.
При точении заготовка совершает главное вращательное движение, а инструмент-резец совершает поступательное движение подачи. Операции точения предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей вращения (цилиндрических, конических, фасонных); обработки плоских торцевых поверхностей; нарезания резьбы; обработки и получения круглых отверстий, ось которых совпадает с осью вращения заготовки.
Рисунок 4.1 – Токарно –винторезный станок.
Можно центровые отверстия получить одновременно с обточкой цилиндров и торцов заготовки на черновой операции.
В качестве оборудования можно использовать токарно-винторезный станок типа 16К20. Инструментом для подрезки торца является резец токарный подрезной отогнутый (рисунок 4.2). Это может быть резец с напайными пластинами или с механическим креплением сменных многогранных пластин. Материал пластин – твердый слав Т5К10.
Инструментом для сверления центровых отверстий является сверло центровочное (рисунок 4.3). В качестве материала сверла может быть использована быстрорежущая сталь Р6М5.
Рис. 4.2 Резец токарный подрезной отогнутый
Рис. 4.3 – Сверло центровочное
1. Исходная заготовка – прокат: круг Ø82. Круг зажали в трехкулачковый самоцентрирующий патрон токарно-винторезного станка.
2. Подрезать торец поверхности 1 отогнутым проходным резцом.
3. Проточить упорно проходным резцом до диаметра Ø80-0,2 с шероховатостью поверхности Rz40 - поверхность 2 на длине 125.
4. Упорно проходным резцом получить поверхность 3 (Ø40-0,025) с шероховатостью Rz40 на длине 29.
5. Упорно проходным резцом подрезать торец поверхности 2 на длине 30 от поверхности 1.
6. Отогнутым правым резцом получить фаски поверхность 5 и поверхность 6.
7. В заднюю бабку установить патрон с центром для получения центрового отверстия формы В Ø4 по ГОСТ 14034-74 – поверхность 7.
8. Отрезным резцом на длине 122 от поверхности 1 отрезать заготовку.
9. Деталь установить в оправку поверхностью 3 с упором в поверхность 4.
10. Подрезать торец поверхность 8 на длине 120 от поверхности 1 отогнутым проходным резцом.
11. Упорно проходным резцом за несколько проходов получить поверхность 9 (Ø40-0,025) с шероховатостью Rz40 на длине 48.
12. Упорно проходным резцом подрезать торец поверхность 10 на длине 40 от поверхности 4.
13. Отогнутым правым резцом получить фаски поверхность 11 и поверхность 12.
14. В заднюю бабку установить патрон с центром для получения центрового отверстия формы В Ø4 по ГОСТ 14034-74 – поверхность 13.
4.2 ОБРАБОТКА ЗАГОТОВКИ НА ГОРИЗОНТАЛЬНО – ФЕРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ
Фрезерование – это метод обработки заготовок, при котором непрерывное главное вращательное движение совершает инструмент (фреза), а поступательное движение подачи – заготовка. Отличительная черта фрезерования – высокая производительность и разноплановая с точки зрения геометрических форм поверхностей обработка.
Колесо указанной точности получают на горизонтально – фрезерном станке 6Р81Г.
15. Установить заготовку на горизонтально-фрезерный станок.
16. Дисковой фрезой на длине 10 от поверхности 8 фрезеровать выступ таким образом, чтобы получить размер 30 (поверхность 14 и поверхность 15).
4.3 ЗАГОТОВКИ НА ВЕРТИКАЛЬНО – СВЕРЛИЛЬНОМ СТАНКЕ
Сверление – это метод получения отверстий в сплошном материале. Сверлением получают сквозные и глухие отверстия и обрабатывают предварительно полученные отверстия с целью увеличения их размеров, повышения точности и снижения шероховатости поверхности.
Процесс сверления осуществляется при сочетании вращательного движения инструмента вокруг оси (главное движение) и его поступательного движения вдоль оси (подача). [4]
17. Установить заготовку в вертикально-сверлильный станок.
18. От оси симметрии поверхности 9 на расстоянии 15 сверлить глухое отверстие спиральным сверлом Ø4 таким образом, чтобы отверстие располагалось на оси симметрии поверхности 14 и 15-получить поверхность 16.
19. На глубину 15 в поверхности 16 нарезать резьбу метчиком М6-поверхность 17.
4.4 ОБРАБОТКА ЗАГОТОВКИ НА ЗУБОФРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ
Рис. 4.6 Червячная фреза
Как отмечалось выше, при предварительном обсуждении маршрута технологического процесса, в данном случае целесообразно применение зубофрезерования червячной фрезой (такой метод применяется при обработке колес от 5 до 11 степеней точности). Дисковая фреза с применением делительной головки также пригодна для получения данного венца (здесь получают колеса от 9 до 12 степеней точности). В любом случае он рекомендуется лишь для единичного и мелкосерийного типов производства. Обработка зуборезными долбяками, рекомендуется для получения колес от 6 до 8 степеней точности. В производстве с большими программами выпуска, этот вариант обработки применяют лишь для внутренних зубчатых колес и наружных закрытых зубчатых венцов, когда нет выхода для червячных фрез. Обработка головками – контурное зубодолбление более производительно. Здесь получают колеса 9–10 степеней точности. Однако цены на инструмент и оборудование очень высоки и их применение оправдано лишь в массовом производстве.
Таким образом, в данном случае рационально применять зубофрезерование на зубофрезерном станке модели 5К310 стандартной червячной фрезой (рисунок 4.4).
20. В оправку поверхностью 9 зажать деталь и червячной фрезой получить зубчатое колесо с модулем 2,5, числом зубьев 30, степенью точности 8 – поверхность 2.
4.5 ОБРАБОТКА ЗАГОТОВКИ НА КРУГЛО-ШЛИФОВАЛЬНОМ СТАНКЕ.
Как было указано ранее, после термообработки шеек их необходимо прошлифовать. Этим обеспечивается точность размера и шероховатость поверхности. Вообще говоря, можно выбрать точение шеек в центрах резцом с пластинами из твердых сплавов, минералокерамики или синтетических сверхтвердых материалов. Тонкое точение позволяет получить заданные чертежом точность и шероховатость поверхности. Однако производительность этого метода невысока, здесь требуется дорогостоящее оборудование с высокой частотой вращения шпинделя.
Таким образом, целесообразно использовать обработку шлифованием в центрах. Однако для выполнения цилиндра на всей длине здесь приходится щлифовать и торец. Следовательно потребуется правка (восстановление) обоих торцов абразивного инструмента.
21.Установить заготовку в кругло - шлифовальный станок.
22.Шлифовальным кругом получить поверхность 9 (Ø40-0,025) с шероховатостью Ra1,25 на длине 48, поверхность 3 (Ø40-0,025) с шероховатостью Ra1,25 на длине 29.
5. КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ
Исходя из особенностей формы детали и типа производства, выбираем следующие способы контроля, контрольный инструмент и приведем схему контроля.
Т.к. заданное количество предполагает единичное производство, необходимо применять универсальные мерительные инструменты (штангенциркуль) за исключением поверхностей 3, 9 ((Ø40-0,025), для которых необходимо изготовить специальный меритель типа скобы), а также для контроля шероховатостей детали ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ необходим набор образцов шероховатестей.
Геометрические параметры (глубина, форма, диаметр) поверхности 7, 13 будут обеспечиваться инструментом – Центровкой.
Резьбовое отверстие проверяется проходным калибром.
Наружный диаметр проверяется скобой:
Рисунок 5.1 - Схемы контроля отверстий и линейных размеров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе рассмотрен технологический процесс изготовления детали «ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ».
Заготовка по условию задания выполнена из качественной конструкционной стали 40ХС ГОСТ 4543–71.
Данная сталь достаточно хорошо обрабатывается лезвийными и абразивными инструментами.
Сталь - это сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,14%. Кроме того, в ней содержатся постоянные примеси (марганец, кремний, сера, фосфор) и в ряде случаев легирующие элементы (никель, хром, ванадий, молибден, вольфрам и др.). Сырьем для производства стали является передельный чугун, выплавляемый в доменных печах, лом и ферросплавы.
Исходя из анализа детали и программы выпуска, выбрали способ получения заготовки.