Выбор метода достижения качества

Для уменьшения шероховатости и  повышения качества колеса используют внутреннее и наружнее шлифование.

 

Составление тех маршута

Разработка маршрутного технологического процесса и его обоснование

Маршрутную технологию разрабатывают, выбирая технологические базы и  схемы базирования для всего  технологического процесса.

Всю механическую обработку распределяют по операциям и, таким образом, выявляют последовательность выполнения операций, и их число для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособления.

При разработке технологического процесса руководствуются следующими принципами:

- в первую очередь обрабатывают  те поверхности, которые являются  базовыми при дальнейшей обработке;

- после этого обрабатывают поверхности  с наибольшим припуском;

- далее выполняют обработку  поверхностей, снятие металла с  которых в наименьшей степени  влияет на жесткость заготовки;

- в начало технологического  процесса следует относить те  операции, на которых можно ожидать  появление брака из-за скрытых  дефектов металла;

- поверхности, обработка которых  связана с точностью и допусками  относительного расположения поверхностей, изготавливают при одной установке;

- совмещение черновой и чистовой  обработок в одной операции  и на одном и том же оборудовании  нежелательно – такое совмещение  допускается при обработке жестких  заготовок с небольшими припусками;

 

Назначение переходов.

№ (операция)	Поверхность	Переход	Размер после обработки
005
010 (токарная)	поверхности 1, 2, 3; отверстие	черновое точение; чистовое точение; точение канавок; подрезка фасок	54.38; Ø54.43; Ø225.46; 4х(2х45º)
015 (токарная)	поверхности 1, 2, 3	чистовое точение; однократное точение желобка	50.38; R20
020 (долбежная)	шпоночный паз	долбление паза	(50.38х12х5.3)
025 (зубофрезерная)	поверхность 1	черновое фрезерование зубьев	R20.3
030 (зубофрезерная)	поверхность 1	чистовое фрезерование зубьев	R20.8
040 (внутришлифо-вальная)	отверстие	однократное шлифование	Ø55
045 (плоскошлифо-вальная)	поверхности 1, 2	однократное шлифование	50

 

 

 

 

выбор металлорежущих станов и режущего  инструмента

Металлорежущие станки и режущий  инструмент, подбирались по «Справочнику технолога машиностроителя».

Оборудование и их технические  характеристики представлены в таблице 6.

 

Таблица 6 – Технологическое оборудование

Наименование операции	Модель станка
Токарная	Токарно-винторезный станок модели 1В62Г Параметры: Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки 445 мм Наибольшая длина подачи прутка 1000 мм Частота вращения шпинделя 10 – 1400 об/мин Продольная подача суппорта 0,018-22,4 мм/об Мощность эл. двигателя привода главного движения 7,5 КВт
Добежная	Долбёжно-строгальный станок 7А420   Параметры: Номинальное тяговое усилие 15000 кг-с Продольный ход стола 500 мм Поперечный ход стола 400 мм Диапазон подач стола  на один двойной ход долбяка  0,1...1,2 Мощность главного электродвигателя 3,6 кВт
Зубофрезерная	Зубонарезной станок 5К32А Параметры: Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки 80 мм Наибольшие размеры нарезаемых колес: модуль 1,5 длина зуба прямозубых колес 100 мм Частота вращения шпинделя инструмента 1600 об/мин Мощность электродвигателя привода главного движения 1,5
Внутри- шлифовальная	Внутришлифовальный станок 3К225в  Наибольшие размеры устанавливаемой  заготовки диаметр 200 мм длина 50 мм Диаметр шлифуемых отверстий 3-25 мм Наибольший ход стола 320 мм Частота вращения шпинделя заготовки 280 – 2000 об/мин Частота вращения шпинделя шлиф. круга 20000 об/мин Мощность электродвигателя привода главного движения 4 КВт
Плоско- шлифовальная	Плоскошлифовальный станок 3Д721В  Параметры: длина 630 мм ширина 320 мм Наибольший ход стола 720 мм Частота вращения шпинделя заготовки 280 – 2000 об/мин Частота вращения шпинделя шлиф. круга 20000 об/мин Мощность электродвигателя привода главного движения     5,5 кВт

 

Для обработки червячного колеса на различном оборудовании выбираем стандартный металлорежущий инструмент [6, гл.3] и заносим его в таблицу 7.

Таблица  7 – Металлорежущий инструмент

Название операции	Металлорежущий инструмент
Токарная	1. Резец подрезной ГОСТ 18871 - 73. 2. Резец проходной прямой  ГОСТ 18869 - 73. 3. Резец расточной ГОСТ 18882 - 73.
Долбежная	Резец долбежный ГОСТ 10046-72.
Зубофрезерная	Фреза червячная модульная м=4  ГОСТ 9234-80.
Шлифовальная	Круг шлифовальный  ГОСТ 5392 - 80.

 

 

выбор измер средств

При выборе и установлении метода обработки наряду с режущим инструментом указывается измерительный инструмент, необходимый для измерения детали в процессе ее обработки или после нее с краткой его характеристикой: наименование, тип, размер.

В серийном и массовом производстве с частой повторяемостью деталей  одних и тех же размеров применяется  специальный измерительный инструмент – калибры и шаблоны, а также  измерительные приспособления, приборы, автоматические устройства. Измерительный  инструмент выбирается в зависимости  от вида измеряемой поверхности и  требуемой точности.

Контроль заданных размеров для  червячного колеса осуществляется контролёрами ОТК с помощью пробок, калибров, шаблонов и контрольного стенда. Биения измеряются с помощью индикатора, закрепленного на штативе. На контрольную  операцию технологического процесса идет время также как и на основные операции технологического процесса, поскольку работнику ОТК приходиться  промерять детали. На контрольном  стенде червячное колесо проверяется  в паре с червячным валом. Детали садятся на специальные втулки и  вводятся в зацепление, и измеряется пятно контакта.

Для контроля точности червячного колеса на различном оборудовании выбираем стандартный измерительный инструмент инструмент [6, гл.3] и заносим его в таблицу 7.

 

Название операции	Металлорежущий инструмент
Токарная	Штангенциркуль ШЦ–I–125–0,1 ГОСТ 166–89.
Долбежная	Штангенциркуль ШЦ–I–125–0,1 ГОСТ 166–89.
Зубофрезерная	Шагомер Б8 – 5070 ГОСТ 3883 – 81.
Шлифовальная	Калибр-пробка ГОСТ 14807 – 69.

 

 

расчет режимов резания

Режимы резания подбирались  в соответствии с общемашиностроительными нормативами режимов резания для серийного производства.                              

 

 

 

 

 

             

№	Операция	Режимы резания
		S, мм/об	V,  м/мин
010	Токарная  А. 1 установ.   1) Точить  начерно  поверхность 1 в размер 57.19   2) Точить начерно поверхность 3 на длину 27.19           в размер Ø225.46     3) Точить канавку начерно в размер 35х15    4) Расточить начерно отверстие в размер Ø53.73   5) Точить 2 фаски в размер 2х45 .  Б. Переустановить  деталь (2 установ).     1) Точить начерно поверхность 2 в размер 54.38   2) Точить начерно поверхность 3 на длину 27.19                                           мм в размер Ø225.46    3) Точить канавку начерно в размер 35х15    4) Расточить начисто отверстие в размер Ø54.43   5) Точить 2 фаски в размер 2х45	0,6   1,3 0,6 0,6 0,6   0,6   1,3 0,6   0,35 0,6	65   49 65 55 14   65   49 65   83 14
015	Токарная  А. 1 установ.      1) Точить  начисто  поверхность 2 в размер 52.38  Б. Переустановить деталь (2 установ).     1) Точить начисто  поверхность 1 в размер 50.38     2) Точить начисто  поверхность 3 в размер Ø223,62     3) Точить желобок  однократно выдерживая Ø215.2 в размер R20	0,35   0,35   0,5 0,28	105   105   92 31
020	Долбёжная   Долбить шпоночный паз 50.38х12js9х5.3	0,25	9
025	Зубофрезерная   Фрезеровать начерно зубья выдерживая размер Ø208.5 в размер R20.3	0,40	25
030	Зубофрезерная   Фрезеровать начисто  зубья выдерживая размер Ø208 в размер R20.8	0,45	25
040	Внутришлифовальная   Шлифовать отверстие  в размер Ø55H7	0,4	50
045	Плоскошлифовальная  А. 1 установ.      Шлифовать  поверхность 1 в размер 50.19  Б. Переустановить  деталь (2 установ).      Шлифовать  поверхность 2 в размер 50	0,7   0,7	35   35

 

Нормирование операций.

Операции нормировались в соответствии с общемашиностроительными нормативами  режимов резания для мелкосерийного производства.

 

010 (токарная)

Т_н.шт.=13,6 мин.

Т_п.з.=7 мин.

Т_у.з.с.=1,7 мин.

n=1 шт.

Т_шт.= Т_н.шт.+ Т_у.з.с.=13,6+1,7=15,3 мин.

 =15,3+7=22,3 мин.

 

015 (токарная)

Т_н.шт.=15,7мин.

Т_п.з.=7 мин.

Т_у.з.с.=1,7 мин.

n=1 шт.

Т_шт.= Т_н.шт.+ Т_у.з.с.=15,7+1,7=17,4 мин.

=17,4+7=24,4 мин.

 

020 (долбежная)

Т_н.шт.=1,9 мин.

Т_п.з.=8 мин.

Т_у.з.с.=2,3 мин.

n=1 шт.

Т_шт.= Т_н.шт.+ Т_у.з.с.=1,9+2,3=4,2 мин.

=4,2+8=12,2 мин.

 

 

025 (зубофрезерная)

Т_н.шт.=11,5 мин.

Т_п.з.=21 мин.

Т_у.з.с.=3,25 мин.

n=1 шт.

Т_шт.= Т_н.шт.+ Т_у.з.с.=11,5+3,25=14,75 мин.

=14,75+21=35,75 мин.

 

030 (зубофрезерная)

Т_н.шт.=12 мин.

Т_п.з.=21 мин.

Т_у.з.с.=3,25 мин.

n=1 шт.

Т_шт.= Т_н.шт.+ Т_у.з.с.=12+3,25=15,25 мин.

= 15,25+21=36,25 мин.

 

040 (внутришлифовальная)

Т_н.шт.=2мин.

Т_п.з.=8мин.

Т_у.з.с.=2,25 мин.

n=1 шт.

Т_шт.= Т_н.шт.+ Т_у.з.с.=2+2,25=4,25 мин.

=4,25+8=12,25 мин.

 

045 (плоскошлифовальная)

Т_н.шт.=12,4 мин.

Т_п.з.=6 мин.

Т_у.з.с.=7,2 мин.

n=1 шт.

Т_шт.= Т_н.шт.+ Т_у.з.с.=12,4+7,2=19,6 мин.

 =19,6+6=25,6 мин.

 

.

 

Расчет количества станков.

 

 

 

010 операция, станок 1В62Г

=0,56 ст.

 

015 операция, станок 1В62Г

=0,61 ст.

 

020 операция, станок 7А420

=0,31 ст.

 

025 операция, станок 5К32А

=0,89 ст.

 

 

030 операция, станок 5К32А

=0,91 ст.

 

035 операция, станок  3К225В

=0,31 ст.

 

 

045 операция, станок  3Д721В

=0,51 ст.

 

 

 

Определение загрузки станков.

станок 1В62Г – 117%

станок 7А420 – 31%

станок 5К32А – 180%

станок 3К225В – 31%

станок 3Д721В – 51%

 

принимаем  1В62Г – 2 шт., 7А420 – 1 шт., 5К32А  – 2 шт., 3К225В – 1 шт., 3Д721В – 1 шт.

 

 

Обоснование и выбор  зажимного приспособления

 

При фрезеровании зубьев колеса в  качестве оснастки для станка 5К32а используется оправка. Базой оправки является конусная поверхность (конус Морзе 5), которая вставляется в шпиндель станка. Для прочности оправка изготовленная из стали 20Х ГОСТ 4543-71 подвергается термообработке до HRC 54…60 единиц.

Так как модульная фреза и  имеют одинаковые посадочные отверстия, но разную длину, их положения на оправке  регулируется с помощью колец, имеющих  разную толщину.

 

Для обработки зубьев используется зубонарезной станок 5К32А.

Техническое описание станка 5К32А.

Станок предназначен для нарезания  цилиндрических зубчатых колес с  прямыми и косыми зубьями и  для нарезания червячных колес  как методом радиальной, так и  методом тангенциальной подачи. При  наличии специальных приспособлений возможно нарезание шестерен внутреннего  зацепления. Станок работает по методу обкатки, т.е. механического воспроизводства  зацепления червяка (червячной фрезы) с колесом (заготовкой). Червячная  фреза соответствующего модуля и  диаметра закрепляется на оправке в  шпинделе фрезерного суппорта. Обрабатываемая деталь или комплект одновременно обрабатываемых деталей устанавливается на оправке  в шпинделе стола, а при больших  размерах колес – непосредственно  на столе станка. Червячной фрезе  и заготовке принудительно сообщают вращательные движения с такими угловыми скоростями, которые они имели  бы, находясь в действительном зацеплении. При нарезании колес с прямыми зубьями ось шпинделя фрезерного суппорта устанавливается под углом к горизонтальной плоскости, равным углу подъема винтовой линии червячной фрезы. Для нарезания колес с косыми зубьями ось шпинделя фрезерной бабки устанавливается под углом, равным сумме или разности углов наклона зубьев колеса и подъема винтовой линии фрезы в зависимости от сочетания направлений винтовых линий зубьев и витков фрезы. Нарезание цилиндрических колес производится с вертикальной подачей фрезерного суппорта. Для обеспечения возможности фрезерования колес попутным методом на станке модели 5К32А           предусмотрено нагрузочное гидравлическое устройство. Гидравлическое поджимное устройство состоит из неподвижного штока с поршнем и цилиндра, связанного с салазками фрезерного суппорта. При фрезеровании попутным методом масло подводится в верхнюю полость цилиндра противовеса и поджимает противовес вместе с фрезерным суппортом вверх, устраняя возможность произвольного перемещения фрезерной бабки под действием усилий в пределах зазора между резьбой винта вертикальной подачи и маточной гайки. При нарезании червячных колес методом радиальной подачи используются цилиндрические червячные фрезы. Движение подачи сообщают подвижной стойке в радиальном направлении до тех пор, пока расстояние между осями фрезы и заготовками не станет равным межцентровому расстоянию передачи. В случае нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи применяются червячные фрезы с конической заборной частью, которые при настройке станка устанавливают сразу на заданное межцентровое расстояние; подачу при этом сообщают протяжному суппорту с червячной фрезой вдоль ее оси. Этот метод нарезания является более точным.

Таблица 1.5 - Технические характеристики станка 5К32А

Параметр	Значение
Наибольший диаметр нарезаемых колес, мм	800
Пределы модулей зубьев нарезаемых колес, мм.:	по стали 2-8	по чугуну 2-6
Наибольший угол наклона зуба нарезаемых колес, ˚С	±60
Наибольшая ширина нарезаемых колес, мм	275
Наибольший диаметр фрезы, мм	120
Пределы чисел оборотов шпинделя в  минуту	47,5-192
Пределы подач за оборот стола, мм.	вертикальных 0,1-1	радиальных 0,5-3
Мощность главного электродвигателя, кВт	2

 

Главной и основной задачей современного станкостроения является достижение наименьшего  времени обработки, наибольшей точности и наименьшей себестоимости обработки  с обеспечением по возможности наибольшей автоматизации.

Решающим фактором при выборе того или другого станка (если выполнение данной операции возможно на разных станках, обеспечивающих удовлетворение технических  требований к детали) является экономичность  процесса обработки

 

 

Заключение

В результате выполнения работы был  разработан технологический процесс  механической обработки детали "Колесо червячное" в условиях мелкосерийного производства. Произведена качественная и количественная оценка технологичности детали. Спроектирована и обоснована выбранная заготовка, обеспечивающая минимальные припуски на механическую обработку. Рассчитан технологический маршрут с эскизами обработки, выбором металлорежущих станков, режущего инструмента, режимами резаниями и нормированием. Произведена наладка металлорежущего станка  на зубофрезерной операции.

 

 

 

 

Список  использованной литературы

Общемашиностроительные нормативы  времени для технического нормирования на металлорежущих станках (часть 1). –Машиностроение , 1967.

Обработка металлов резанием, под  общ. ред. А. А. Панова. –Машиностроение, 1988.

Справочник металлиста (в 6томах), под  ред. А. Н. Малова. –Машиностроение, 1977.

Справочник технолога-машиностроителя (в 2 томах), под ред. А. Г. Косиловой. –  Машинострение,1972.

 

 

 

 

1) Исходя из требований ГОСТ 26.645-85, назначаем припуски и допуски  на размеры детали и сводим  эти данные в таблицу 1.

В зависимости от выбранного метода принимаем:

класс точности размеров и масс – 10

ряд припусков – 4.