Разработка оптимального технологического процесса производства детали "Вал" (стр. 3 из 4)
4) По формуле Δ=0,25Ti-1 определяем суммарное отклонение формы и расположения поверхностей после обработки на rаждом переходе. Значение Δзаносим в графу 6 табл. 3.3.
5) По таблицам определяем погрешность установки ε заготовки в приспособлении на каждом переходе и это значение заносим в графу 7 табл. 3.3. Для переходов 0 и ТО 7 делаем прочерк.
5) Определяем предельные значения припусков на обработку для каждого перехода, кроме 0 и ТО.
Минимальное значение припусков определяем по формуле:
.Здесь и далее индекс iотносится к данному переходу, i–1 – к предыдущему переходу, i+1 – к последующему переходу.
Максимальное значение припуска определяем по формуле [4]
.Значения Zminи Zmaxзаносим в графы 8 и 9 табл. 3.3., округляя их в сторону увеличения до того знака после запятой, с каким задан допуск на размер для данного квалитета точности. В строках, соответствующих переходам 0 и ТО, делаем прочерк.
5) Определяем среднее значение припуска для каждого перехода по формуле:
.Значение Zср заносим в графу 10 табл. 3.3.
6) Определяем предельные размеры для каждого перехода по формулам [4]:
; 
.Расчет начинаем с последнего, 5-ого перехода, для которого на чертеже задан размер 90. Поскольку маршрут содержит термообработку–закалку с отпуском, примем во внимание увеличение размеров при переходе аустенита в мартенсит на 0,1% т.е. d(ТО-1)min=dТОmin·0,999.
7) Находим средний диаметр на каждом переходе по формуле:
.Значения заносим в графу 13 табл. 3.3.
8) Определяем общий припуск на обработку по формулам:
= 1,23*2 = 2,46 мм, 
= 6,5*2 = 13 мм, 
= 2*3,865 = 7,73мм;Принимаем припуск на обработку равным 8 мм.
Таблица 3.3
3.4 Проектирование заготовки
С учетом того, что при выборе метода получения заготовки было определено, что наименьшим суммарным затратам соответствует заготовка из проката, то принимаем заготовку со значением диаметра = 113 мм. округляем это значение до большего стандартного, т.е. 120 мм.
4. Разработка технологического маршрута и схем базирования
Задача раздела – разработать оптимальный маршрут, т.е. такую последовательность операций, которая обеспечит получение из заготовки готовой детали с наименьшими затратами. При этом необходимо разработать такие схемы базирования заготовки на каждой операции, которые обеспечивают минимальную погрешность обработки.
4.1 Разработка технологического маршрута
Будем разрабатывать технологический маршрут на базе типового техпроцесса, что обеспечит его более высокое качество при сокращении времени разработки.
1) На первой операции будем обрабатывать поверхности заготовки, которые на последующих операциях будут использовать в качестве технологических баз. Такими поверхностями являются торцы вала, поверхности 1 и 5, и центровые отверстия, поверхности 17 и 18.
2) Весь ТП разделим на две части: обработка лезвийным инструментом до термообработки и обработка абразивным инструментом после термообработки. До ТО следует подрезать торцы, 1 и 5, обточить вал и профрезеровать шпоночный пазы 12 и 14. После ТО остается шлифовать шейки 11, 9, 7, 6 и торцы 4, 3.
3) Наиболее точные поверхности будем обрабатывать в конце ТП. В нашем случае целесообразно в конце ТП выполнить шлифование шеек 7 и 11.
Присваиваем операциям номера:
1 – фрезерно-центровая;
2 – токарная черновая;
3 – токарная черновая;
4 – токарная получистовая;
5 – токарная получистовая;
6 – токарная чистовая;
7 – токарная чистовая;
8 – токарная тонкая;
9 - токарная тонкая
10 – фрезерная;
11 – центрошлифовальная;
12 – центрошлифовальная;
13 – шлифовальная чистовая.
14 – шлифовальная чистовая.
Таблица 4.1.
| № поверхности | Последовательность обработки | Номера операций |
| 1 | Ф–ТО | 1, ТО |
| 2 | Т–ТП–ТО | 2, 4, ТО |
| 3 | Т-Тп-Тч-Тт–ТО | 2, 4, 6, 8, ТО |
| 4 | Т–ТП–ТЧ–ТО | 3, 5, 7, 9, ТО |
| 5 | Ф–ТО | 1, ТО, |
| 6 | Т–Тп-Тч-ТО | 2,4,6, ТО |
| 7 | Т–Тп-Тч-Тт-ТО-Шч | 2,4,6,8, ТО,13 |
| 8 | Т–ТО | 2, ТО |
| 9 | Т–Тп-Тч-Тт-ТО | 3, 5,7,9,ТО |
| 10 | Т–ТО | 3, ТО |
| 11 | Т–Тп-Тч-Тт-ТО-Шч | 3,5,7,9, ТО,14 |
| 12 | Ф–ТО | 10, ТО |
| 13 | Т–ТО | 3, ТО |
| 14 | Ф–ТО | 11 , ТО |
| 15 | Тч–Тт-ТО | 6,8, ТО |
| 16 | Тч-Тт–ТО | 7,9, ТО |
| 17 | ФЦ-ТО-Ш | 1,ТО,11 |
| 18 | ФЦ-ТО-Ш | 1, ТО,12 |
Анализируем маршрут на предмет возможного объединения или разделения операций. Считаем целесообразным объединить фрезерование торцов 1 и 5 и сверление центровых отверстий 17 и 18 в одну фрезерно – центровальную операцию.
Окончательно принимаем маршрут обработки:
010. фрезерно-центровальная
020. токарная (Т,Тп,Тч,)
030. токарная (Тч)
040. фрезерная
050. термообработка
060. центрошлифовальная
070. шлифовальная (Шч).
4.2 Выбор баз
На операциях 20, 30, 70 в качестве технологических баз используем центровые отверстия 17 и 18, торец 1 (при первом установе) или торец 2 (при втором установе). При фрезеровании в качестве баз используем шейки вала 7 и 11, т.к. располагаем вал в самоцентрирующем патроне.
На центрошлифовальной операции в качестве тройной опорной базы при обработке отверстия 18используем центровое отверстие 17, при обработке 17 – отверстие 18.
На 10 операции – ось и торец поверхности 5.
5.Выбор средств технологического оснащения
Задача раздела - выбрать для каждой операции ТП такое оборудование, приспособление, режущий инструмент (РИ) и средства контроля, которые быобеспечили выпуск деталей заданного качества и количества с минимальными затратами.
5.1. Выбор оборудования
При выборе типа и модели металлорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами:
1) Производительность, точность, габариты, мощность станка должны быть минимальными достаточными для того, чтобы обеспечить выполнение требований предъявленных к операции.
2) Станок должен обеспечить максимальную концентрацию переходов на операции в целях уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точности за счет уменьшения числа перестановок заготовки.
3) Оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономики и экологии.
Если для какой-то операции этим требованиям удовлетворяет несколько моделей станков, то для окончательного выбора будем проводить сравнительный экономический анализ. Выбор оборудования проводим в следующей последовательности:
1) Исходя из формы обрабатываемой поверхности и метода обработки, выбираем группу станков.
2) Исходя из положения обрабатываемой поверхности, выбираем тип станка.
3) Исходя из габаритных размеров заготовки, размеров обработанных поверхностей и точности обработки выбираем типоразмер (модель) станка. Данные по выбору оборудования заносим в табл.
Выбор технологического оборудования
| № оп. | № пов. | Тип, модель оборудования | Станочное приспособление |
| 10 | 1,5,17,18 | Фрезерно-центровальный полуавтомат МР-78 | Тиски с самоцентририрующиеся с призматическими губками по ГОСТ 12195-66 |
| 20 | 2,3,4,6,7,8,9,10,11,13,15,16, | Токарно-винторезный станок 16К30Ф305 | Центра подвижный по ГОСТ 8740-75 и вращающийся ГОСТ 8742-75 |
| 30 | 7,11,9,15,4,3,16 | Токарно-винторезный станок 16К30Ф305 | Центра подвижный по ГОСТ 8740-75 и вращающийся ГОСТ 8742-75 |
| 40 | 12,14 | Вертикально-фрезерный консольный 6Р11Ф3-1 | Тиски самоцентрирующиеся с призматическими губками по ГОСТ12195-66 |
| 60 | 17,18 | Центрошлифовальный станок 3К225В | Тиски самоцентрирующиеся с призматическими губками по ГОСТ12195-66 |
| 70 | 7,11 | Круглошлифовальный станок 3М151Ф2 | Центра неподвижные по ГОСТ 8742-75 |
5.2 Выбор приспособлений
При выборе приспособлений будем руководствоваться следующими правилами [2] :
1) Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции с помощью опорных и установочных элементов.
2) Приспособление должно обеспечивать надежное закрепление заготовки обработке.