Разработка технологического процесса изготовления типовой детали - вал шлицевой (ТМ-30), сталь 45 (стр. 2 из 4)
При черновой обработке мощность станка необходимо использовать по максимуму, поэтому подача назначается самая максимальная. Резцы в этом случае используем проходные отогнутые, но тогда после окончания точения ступени останется конусная поверхность. Во избежание этого перед черновым точении необходимо нарезать канавки. Чистовая обработка производится проходными упорными резцами.
Получение шпоночных пазов. Так как пазы глухие, то они обрабатываются торцевой (пальцевой) фрезой. При изготовлении закрытых шпоночных пазов в серийном производстве применяют шпоночно-фрезерные полуавтоматы.
Следующая операция – шлифование. Оно производится в две операции: предварительное и чистовое шлифование. При обработке на круглошлифовальных станках технологической базой являются центровые отверстия на торцах заготовки. От качества центровых отверстий зависит точность обработки, поэтому перед шлифованием центровые отверстия подвергаются исправлению путем шлифования конусным кругом. Обработка производится методом врезного шлифования, применяемое при обработке шеек незначительной длины. В серийном производстве шлифование этим методом выполняется по автоматическому циклу, что обеспечивает лучшее качество обработки и повышает производительность.
Рисунок 2. Технологический эскиз детали
2.1 Определение структуры технологического процесса по переходам и установам
Перечень технологических переходов и установов для каждой операции, принимаемых для достижения конечной точности и шероховатости, проставленных на рабочем чертеже вала приводится в таблице №1.
Таблица №1.
Технологический маршрут изготовления детали
| Номер операции | Наименование операции | Номера переходов | Наименование переходов и номера обрабатываемых поверхностей | Типоборудования | Типприспособлений | Измерительный инструмент |
| 1 | фрезерно-центровальная | 1 | Фрезеровать торцы с двух сторон. | Вертикально фрезерныйстанок6540 | Фреза торцевая Р 18 2214-0333 | Штангель-циркуль ШЦ-П 125-0,1 ГОСТ166-80 |
| 2 | Сверлить центровочные отверстие 1,2 | Сверло центровочное, d=8 мм.-77 | ||||
| 2 | токарная | 1 | Черновое точение всей детали по размеру поверхности 6 | Токарно – винторезный станок16Б16 | Пневмопатрон трехкулачковый, гребенка из отрезных резцов, левый упорный резец, левый подрезной резец R0,5, подрезной резец R0,5, проходной отогнутый резец, левый проходной отогнутый резец, проходной резец | Скоба-калибрМК50-75 ГОСТ 166-80,Штангенциркуль ШЦ П – 200-0,1 |
| 2 | Черновое точение посадочной поверхности 4 резцом на 909 | |||||
| 3 | Черновое точение посадочной поверхности11резцом на 909 | |||||
| 4 | Чистовое точение посадочной поверхности 11 | |||||
| 5 | Чистовое точение посадочной поверхности 4 | |||||
| 6 | Обработка перехода 6 для посадки подшипников | |||||
| 7 | Обработка перехода 13 для посадки подшипников |
Продолжение таблицы №1.
| Номер операции | Наименование операции | Номера переходов | Наименование переходов и номера обрабатываемых поверхностей | Типоборудования | Типприспособлений | Измерительный инструмент |
| токарная | 8 | Снять фаски 5,8,14,15 | Токарно – винторезный станок 16Б16 | Проходной упорный резец с углом в плане 450, левый и правый | Штангенциркуль ШЦ П – 200-0,1ГОСТ 166-80 | |
| 9 | Точить канавки 9,10 | |||||
| 3 | шлифовальная | 1 | Шлифовать 4 | Кругло – шлифовальныйстанок3М-153 | Круг шлифовальный 24А10ПС227КП ГОСТ 2424-83 | Микрометр МРК 50-75-0,002 |
| 2 | Шлифовать 11 | |||||
| 4 | фрезерная | 1 | нарезатьшлицы 16, двух-дисковой фрезой | Горизонталь-но фрезерныйСтанок 6Р83 | Комплект двойных дисковых фрез. | Пробка пазовая МН 2990-61 |
| 5 | слесар-ная | 1 | Нарезать резьбу М8-60 в центровочном пазе 2 | метчик М8-60 | Штангель-циркуль ШЦ-П 125-0,1 ГОСТ166-80 | |
| 6 | Химическая обработка | 1 | Нитроцементация поверхности изделия | Установка для нитроцементацииМППА - SSi 14 | ||
| 7 | Проверка изделия на годность | 1 | Магнито-порошковая дефектоскопия | Магнито-порошковый дефектоскопМД-6 |
2.2 Описание оборудования и инструмента
Тип применяемого оборудования выбирается в зависимости от разработанного технологического маршрута изготовления детали при формировании отдельных операций. Модель оборудования уточняется с учетом требований, которые должны быть обеспечены при выполнении данной операции. При выборе технологической оснастки учитываются: тип производства, вид изделия и программа его выпуска, характер намеченной технологии, возможность максимального применения имеющейся оснастки.
Операции №2 выполняются на токарно – винторезном станке 16К20, значение параметров которого даны в таблице 2. В качестве приспособления используется трехкулачковый пневмопатрон, а в качестве инструмента резцы с твердосплавными пластинами Т5К10.
Таблица №2 Параметры токарно – винторезного станка 16К20.
| Параметр | Значение |
| Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки(мм):над станинойпод суппортомНаибольшая длинаобрабатываемой заготовки(мм):Частота вращения шпинделя, об/мин:Подача суппорта, мм/об:продольнаяпоперечнаяМощность электродвигателя главного привода, кВт: | 400220645,935,1335,193512,5-16000,05-2,80,025-1,410 |
Операции №3 выполняются на кругло – шлифовальном станке 3М153, значение параметров которого даны в таблице №3. В качестве приспособления используется комплект центров, а в качестве инструмента шлифовальный круг.
Таблица №3. Параметры кругло – шлифовального станка 3М153.
| Параметр | Значение |
| Диаметр обрабатываемой заготовки, мм:Длина обрабатываемой заготовки, мм:Размеры шлифовального круганаружный диаметр, мм:Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин:Скорость врезной подачи шлифовальной бабки:Скорость перемещения стола, мм/мин:Мощность электродвигателя, кВт: | 14050050019000,05-50,02-57,5 |
Операция №1 выполняется на вертикально – фрезерном станке 6540, значение параметров которого даны в таблице №4. В качестве приспособления используется комплект коротких призм, а в качестве инструмента концевая фреза с цилиндрическим хвостовиком (по ГОСТ 17025 – 71) из быстрорежущей стали, и центровочные сверла.
Таблица №4. Параметры вертикально – фрезерного станка 6540.
| Параметр | Значение |
| Размеры рабочей поверхности станка:Наибольшее перемещение столапродольное:поперечное:шпиндельной бабки:Число скоростей шпинделя:Частота вращения шпинделя, об/мин:Подача, мм/минстола:шпиндельной бабки:Мощность электродвигателя, кВт: | 400х10005002503501831,5 – 160010 – 20004 – 8007,5 |
Операция №4 выполняется горизонтально-фрезерным станком 6Р83 в качестве инструмента используются парные дисковые фрезы для нарезания шлицев.
Таблица №5. Параметры горизонтально-фрезерного станка 6Р83.
| Параметр | Значение |
| Размеры рабочей поверхности станкаНаибольшее перемещение столапродольное:поперечное:вертикальное:Число скоростей шпинделя:Частота вращения шпинделя, об/мин:Подача стола, мм/минпродольная:поперечная:вертикальная:Мощность электродвигателя, кВт: | 400х160010003203501831,5 – 160025 – 125025 – 12508,3-416,611 |
Операция №6 выполняется установкой для нитроцементации: МППА-SSi 14
Таблица №6. Основные характеристики установки МППА-SSi 14
| Назначение МППА-SSi 14: | цементация, нитроцементация, светлая закалка |
| Установленная мощность, ВА, не более: | 500 |
| Потребление керосина, мл/час: | 280-420 |
| Потребление воды, мл/час: | 150-300 |
| Потребление аммиака,л/час: | 10 |
Операция №7 выполняется магнитопорошковым дефектоскопом МД-6. Назначение: Дефектоскоп предназначен для выявления поверхностных дефектов типа нарушения сплошности металла магнтопорошковым методом на локальных участках крупногабаритных деталей способом приложенного поля.
Комплект дефектоскопа МД-6 содержит: контрольный образец с дефектограммой, лупу, мерку для измерения количества порошка для суспензии, набор полюсных наконечников, тросовую перемычку, гибкое магнитное ярмо и другие приспособления. Дефектоскоп МД-6 обеспечивает проведение полного цикла магнитопорошкового контроля изделия.Основные технические характеристики: Комплект размещен в сумке из искуственной кожи. Размер сумки 36х27х7смРазмер намагничивающего блока с полюсным наконечником 4х4х10см. Масса блока 0,8кг. Масса полного комплекта дефектоскопа не более 5кг.
2.3 Расчет режимов резания
Рассчитаем режимы резания черновой и чистовой обработки под поверхность 7.
ТОКАРНАЯ ОПЕРАЦИЯ 2:
Точить начерно поверхность 7. Припуск на обработку 2,4 мм. Назначается обработка за 2 прохода. Для этих условий рекомендуемо по таб. 11 [1] подача принимается s = 2 мм/об. расчетная скорость резания при точении Vр, м/мин, вычисляется по эмпирической формуле:
, (1.1)