Разработка технологического процесса изготовления детали «Вал ступенчатый»

В процессе обработки детали соблюдается принцип постоянства  баз, на всех основных технологических  операциях необходимо использовать в качестве технологических баз  одни и те же поверхности заготовки.

Принцип постоянства баз  способствует повышению точности взаимного  расположения поверхности детали. Соблюдение принципа постоянства баз повышает однотипность приспособлений и схем обработки, что особенно важно при  автоматизации обработки. При выборе баз используется удобство и снятие заготовки, а так же надежность и  удобство её закрепления в выбранных  местах зажима, возможность подвода  режущего инструмента с различных  сторон заготовки.

Для детали вал на первой операции базовой поверхностью является наружная необработанная поверхность, далее бозовой поверхностью является ось вала. Исходя из этого выбираю  базы для каждой операции которые  сведены в таблицу 3.

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 - Выбор баз и методов обработки, разработка технологического маршрута обработки деталей.

Номер операции	Заготовка из проката
005	Отрезная. Отрезать на отрезном станке от прута заготовку Ø32мм и длинной  464 мм Технологическая база наружный диаметр.
010	Фрезерно-центровальная. Сверлить центровые отверстия, фрезеровать торцы с двух сторон одновременно. Технологическая база наружный диаметр.
015	Токарная предварительная Токарная (черновая): выполняется  за два установа на универсальном  токарно - винторезном станке. Установ А: Точить поверхность 3,5,7 с припуском под чистовое точение. Установ В: точить поверхность 4,6,8 с припуском под чистовое точение. Технологическая база наружный диаметр, центровое оверстие.
020	Токарная чистовая. Токарная (чистовая): выполняется  за два установа на универсальном  токарно - винторезном станке. Установ А: Точить поверхность 3,5,7 с припуском под шлифование. Установ В: точить поверхность 4,6,8 с припуском под шлифование. Технологическая база наружный диаметр, центровое оверстие.
025	Разметочная операция. Разметить  пазы согласно чертежу.
030	Фрезерная 1. Фрезерование шпоночного  паза на шпоночно- фрезеровальном  станке 692М. Технологическая база наружный диаметр.
035	Термообработка Закалка объемная до твердости  по HRC 42…50.
040	Шлифовальная Шлифование поверхностей 3,5,7 на круглошлифовальном станке 3Е12. Технологическая база наружный диаметр, центровое оверстие.
045	Контрольная Контрольный стенд Окончательный контроль ОТК. Проверить размеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ВЫБОР КОМПЛЕКТА ЛЕЗВИЙНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

Средства технологического оснащения делятся на оборудование, приспособление и инструмент.

При выборе металлорежущего  станка в первую очередь обращают внимание на возможность закрепления  заготовки. Смотрят параметры: наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, расстояние между центрами, анализируют  мощность станка. Необходимо выбирать станки с большим диапазоном числа  ступеней подач и частоты вращения.

Приспособления нужны  для того, чтобы закрепить деталь на станке, придав ей требуемое положение: патроны трех и четырех кулачковые, различные станочные тески, центра, хомутики.

Инструмент бывает режущий  и мерительный. Режущий: резцы, фрезы, сверла. Мерительный: штангенциркуль, микрометр.

1 Для отрезной операции выбрал отрезной станок круглопильный 8А631. Скорость вращения отрезного круга 35м/мин.

2 Для фрезерно-центровальной операции выбрал станок марки МР71М с характеристиками:

Ǿ обрабатываемой заготовки, мм: 25…125;

 Длина обрабатываемой  заготовки, мм: 200…500;

Число скоростей шпинделя: 6;

Частота вращения шпинделя, об/мин: 125…712;

Мощность всех электродвигателей, кВт: 13;

Габаритные размеры, мм: 3140х1630.

Приспособления: станочные, винтовые, самоцентрирующие рычажные тески ГОСТ 21167-75. Режущий инструмент: торцевые фрезы по ГОСТ 22087-76 с материалом режущей части ВК: Т5К10. Для получения  центровых отверстий применяют  центровочные сверла ГОСТ 14952-75 и материал режущей части сверл Р6М5. Средства измерения: штангенциркуль , металлическая линейка для измерения центровых отверстий – калибр – пробка.

3 Для токарной операции выбрал станок марки 16У04П с ручным управлением. Характеристики станка:

Ǿ обрабатываемой заготовки, мм: до 200;

Длина обрабатываемой заготовки, мм: до 500;

Частота вращения шпинделя, об/мин: 70…3500;

Мощность станка, кВт: 10;

Габаритные размеры, мм: 1380х730.

Приспособления: патроны  ГОСТ 267580. Режущий инструмент: для  обработки цилиндрических поверхностей–проходные резцы–прямые или отогнутые (они  более универсальные, их применяют  при точении напроход и для  обработки фасок).Средства измерения: штангенциркуль,калибр–скобы, образцы  шероховатости.

4 Для фрезеровальной операции выбрал вертикально-фрезерный станок марки : 6Р13 с характеристиками:

Ǿ обрабатываемой заготовки, мм: 25…200;

Длина обрабатываемой заготовки, мм: 80…500;

Число скоростей: 18;

Частота вращения шпинделя, об/мин: 31,5…1600 об/мин;

Мощность двигателя, кВт: 11;

Масса, т: 4,2;

Габаритные размеры, мм: 2560х2260;

5 Для шлифовальных операций выбрал станок марки 3Е12 с характеристиками:

Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм: Ǿ = 200;

Частота вращения, об/мин: 78…780;

Наибольшая длинна обрабатываемой заготовки, мм: 500;

Мощность электродвигателя: 5,5

Приспособления: упорные  центры ГОСТ 14952-75, хомутки, патроны  поводковые; инструмент режущий: круг прямого профиля ГОСТ 2424-83.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Выбор типового технологического процесса

 

 

Рис. 1 -  Вал ступици

 

Таблица 4 – План обработки

Номер операции	Название и переходы операции
	Типовой технологический  процесс	Принятый технологический  процесс
Заготовка	Прокат	Прокат
005	Заготовительная Резка заготовки на отрезном станке	Заготовительная Резка заготовки на станке круглопильном 8А631
010	Фрезерно - центровальная. Фрезеровать два торца 1,2. Оборудование - на фрезерно - центровальном полуавтомате последовательного  действия МР-71М.	Фрезерно - центровальная. Фрезеровать два торца 1,2. Оборудование - на фрезерно - центровальном полуавтомате последовательного  действия МР-71М.
015	Токарная предварительная Токарная (черновая): выполняется  за два установа на универсальном  токарно - винторезном станке. Установ А: Точить поверхности 3,5,7 с припуском под чистовое точение. Установ В: точить поверхность 4,6,8 с припуском под чистовое точение.	Токарная предварительная Токарная (черновая): выполняется  за два установа на универсальном  токарно - винторезном станке. Установ А: Точить поверхности 3,5,7 с припуском под чистовое точение. Установ В: точить поверхность 4,6,8 с припуском под чистовое точение.
020	Токарная чистовая Токарная (чистовая): выполняется  за два установа на универсальном  токарно - винторезном станке. Установ А: Точить поверхность 3,5,7 с припуском под шлифование. Установ В: точить поверхность 4,6,8 с припуском под шлифование.	Токарная чистовая Токарная (чистовая): выполняется  за два установа на универсальном  токарно - винторезном станке. Установ А: Точить поверхность 3,5,7 с припуском под шлифование. Установ В: точить поверхность 4,6,8 с припуском под шлифование.
025	Разметочная	Разметочная Разметить согласно чертежу
030	Фрезерная 1. Фрезерование шпоночного  паза на шпоночно-фрезеровальном  станке 6Р13.	Фрезерная 1. Фрезерование шпоночного  паза на шпоночно-фрезеровальном  станке 6Р13.
035	Тертмообработка Закалка объемная до достижения заданной прочности	Тертмообработка Закалка объемная до достижения заданной прочности
040	Шлифовальная Шлифование поверхностей 3,5,7 на круглошлифовальном станке 3Е12	Шлифовальная Шлифование поверхностей 3,5,7 на круглошлифовальном станке 3Е12
045	Контрольная Контрольный стенд	Контрольная Контрольный стенд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

 

Таблица 5- Расчет припусков табличным методом

Номер поверхности	Метод обработки	припуск
Ø30 h6 (3) L = 50	Черновое и чистовое точение, шлифование	1,0+0,6+0,4=2,0 мм
Ø30 h6 (7) L = 90	Черновое и чистовое точение, шлифование	1,0+0,6+0,4=2,0 мм
Ø30 js7 (5) L = 250	Черновое и чистовое точение, шлифование	1,0+0,6+0,4=2,0 мм
Ø28 js7 (8) L = 60	Черновое и чистовое точение, шлифование	1,0+0,6+0,4=2,0 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6- Расчет режимов резанья табличным методом

№ операции	Режущий инструмент	Длина обработки, L	Глубина резания. t	Число проходов, i	Подача SТ мм/об	Подача SСТ мм/об	Скорость резания VТ м/мин	Частота вращения шпинделя nТ об/мин	Частота вращения по паспорту станка nСТ, об/мин	Мощность станка NСТ	Машинное время, мин
015 Установ А Поверхность 3 ∅30	Резец прямой упорный Т5К10	460	1	1	0,5	0,5	132	1620	1600	10	0,57
Установ В: поверхность 4 ∅28 Поверхность 6 ∅28 Поверхность 8 ∅28	Резец канавочный Т5К10 Резец канавочный Т5К10 Резец прямой упорный Т5К10	5   5   60	1   1   1	1   1   1	0,2   0,2   0,5	0,2   0,2   0,5	80   80   147	905   905   1560	900   900   1500	10   10   10	0,01   0,01   0,08
020 Установ А Поверхность 3 ∅30	Резец прямой упорный Т5К10	460	0,6	1	0,2	0,2	140	1620	1600	10	1,4
Установ В: Поверхность 4 ∅28   поверхность 6 ∅28   поверхность 8 ∅28	Резец канавочный Т5К10 Резец канавочный Т5К10   Резец прямой упорный Т5К10	5     5       60	0,6     0,6       0,6	1     1       1	0,2     0,2       0,2	0,2     0,2       0,2	80     80       150	905     905       1440	900     900       1400	10     10       10	0,03     0,03       0,21

 

 

6. НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

1. Техническое время операция 015:

То = L*i/n_CТ*S_СТ;

L = l+l1+l2+l3, где L - длина обрабатываемой  поверхности;

L1 - длина на врезание  инструмента;

L2 - длина на перебег  инструмента;

L3 - длина на снятие  пробных стружек;

L1 = t*tgj + (0,5-2);

L2 = L1, где t - глубина резания;

j - главный угол в плане резца;

N_CТ - число оборотов станка;

S_СТ - подача по паспортным данным;

То1 = i(l+l1+l2+l3)/ Ncт* Sст = (460+1)/1600*0,5 = 0,58 мин;

То2 = I(L+L1)/ Ncт* Sст = (5+1)/900*0.2= 0,03 мин;

То3 = I(L+L1)/ Ncт* Sст = (5+1)/900*0,2 = 0,03 мин;

То4 = I(L+L1)/ Ncт* Sст = (60+1)/1500*0,5 = 0,08 мин;

Общее время станка: 0,58+0,03+0,03+0,08=0,72 мин;

2. Штучное: Т_шт = Т_о+Т_всп+Т_отд+Т_{обслуж.}

Т_всп - время на установку, закрепление и снятие детали, на рабочий ход, время на измерение:

Т_уст. = 1,6*2 = 3,2 мин;

Т_раб.х. = 0,5*3 = 1,5 мин;

Т_изм = 0,13 мин*3 =0,39 мин;

Т_всп = 3,2+1,5+0,39 = 5,09 мин;

Т_оп. = Т_осн+Т_всп = 0,72+5,09 = 5,81 мин;

Т_шт = 0,72+5,09+0,7 = 5,88 мин.

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данной курсовой аботы  является закрепление знаний по предмету «Основы Технологии Машиностроения»  и разработка технологического процесса производства детали вал ступенчатый  с полным обоснованием целесообразности ее производства, процесса производства по предложенным преподавателем плану, описание конструктивных особенностей детали и средств контроля качества, а так же обоснование технико-экономических  характеристик детали по предложенным данным. Поставленные цели  выполнины и поставленные задачи курсовой работы решены.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент 4 кура           отделения заочного обучения              Шалаев Е.П

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1 Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент - Машиностроение М.: 1975г. – 132 с.

2 Барановский Ю.В. Режимы резания металлов. Справочник - НИИТАВТОПРОМ М.: 1995г.- 45 с.

3 Горбунов Б.И. Обработка металлов резанием. Металлорежущий инструмент и станки - Машиностроение М.: 1981г.- 234 с.

4 Данилевский В.В. Технология машиностроения – Высшая школа М.: 1984г. – 156 с.

5  Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету технология машиностроение - Машиностроение М.: 1985г. – 176 с.

6  Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т. 1 - Машиностроение М.: 1986г.- 267 с.

7 Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т. 2 - Машиностроение М.: 1986г. - 387 с.

8 Кучер А.М. Металлорежущие станки - Машиностроение Л.: 1971г.- 298 с.