Технологический процесс изготовления детали Вал

Размеры заготовки, мм:

Ø96+(1,6+0,3+0,5)∙2=100,8 мм;

Ø85+(1,6+0,3+0,5)∙2=89,8 мм;

Ø80+(1,8+0,3+0,5)∙2=85,2 мм;

Ø60+(1,6+0,3+0,5)∙2=64,8 мм;

длина 32,25+1,6+0,3+0,5=34,65 мм;

длина 100+1,6+0,3+0,5=102,4 мм;

длина 105+1,7+0,3+0,5=107,5 мм;

длина 107,25+1,9+0,3+0,5=109,85 мм;

длина 145,5+1,7+0,3+0,5=148 мм;

Радиус закругления  наружных углов – 5,0 мм.

Допускаемые отклонения размеров:

 

                                   

 

                                   

 

 

                       

 

Оценка стоимости заготовки.

Себестоимость заготовки:

,

где С_опт– базовая стоимость одной тонны заготовок, руб.;

К_т – коэффициент точности отливок;

К_с – коэффициент группы сложности;

К_в – коэффициент массы;

К_м – коэффициент марки материала;

К_п – коэффициент объема производства;

Масса заготовки: Q=25 кг.

Масса детали: q=21,31 кг.

С_отх - цена 1 тонны отходов, руб.

Стальной прокат.

Для данного вида проката определяем коэффициенты:

К_т=1;   К_с=0,75;   К_в=0,8;   К_м=1; К_п=1,15; C_опт=300 рубля;  С_отх=14,4 рубля.

  Чтобы определить  величину коэффициента К_п, зависящего от объема производства заготовок, необходимо вначале установить группу серийности. При объеме выпуска заготовок 1000 шт., и массе проката 25 кг., определяем группу серийности – 3. Тогда  К_п=1. Подставим полученные данные в формулу и получим:

 руб.

 

 

 

4. Назначение методов и этапов обработки

 

Технологический процесс  представляет собой совокупность различных  операций, в результате выполнения которых изменяется форма, размеры, осуществляется контроль требований чертежа и технических условий.

Технологический процесс  изготовления детали условно можно  разделить на три основных этапа: 1 – черновой (снятие 70-75% припуска на механическую обработку), 2 – чистовой (снятие 25-30% припуска, получение заданной точности геометрических и размерных характеристик большинства поверхностей детали, а также заданной шероховатости поверхностей), 3 – финишный (снятие менее 1% припусков, получение заданной точности и шероховатости на несколько ответственных поверхностей детали, обработка легко повреждаемых поверхностей).

В результате разработки технологического процесса определяем необходимое оборудование, технологическую  оснастку и др.

 

 

 Обрабатываемые  поверхности

 

 

Краткое описание операций:

1) Операция 005 - Фрезерно–центровальная.

2) Операция 010 – Токарная (черновое точение). На данной операции производим обработку наружных цилиндрических поверхностей детали (поверхности 3, 4, 5, 6), осуществляем подготовку баз для последующей обработки. Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3 со снятием больших припусков (значительные силы резания, низкая точность обработки).

3) Операция 015 – Токарная (черновое точение). На данной операции производим обработку наружных цилиндрических  поверхностей детали (поверхности 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13). Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3 со снятием больших припусков (значительные силы резания, низкая точность обработки).

4) Операция 020 – Токарная (чистовое точение). Производим чистовую обработку цилиндрических поверхностей детали (поверхности 3,4, 5, 6). Данная операция является наиболее трудоемкой в технологическом процессе изготовления детали. Обработка на токарном станке с ЧПУ (силы резания незначительные, обработка точная, ряд поверхностей обрабатывается окончательно, ряд подлежит последующей финишной обработке).

5) Операция 025 – Токарная (чистовое точение). Производим чистовую обработку наружных цилиндрических поверхностей (поверхности 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13). Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ (силы резания незначительные, обработка точная). Все поверхности обрабатываются окончательно.

6) Операция 030 – Фрезерная. На данной операции производится фрезерование двух шпоночных пазов (поверхность 16, 17) по окончательно обработанной поверхности. Плоскости обрабатываются окончательно. Обработка на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ 6Р13Ф3.

7) Операция 035 – Слесарная. Производится удаление с помощью ручного абразивного инструмента заусениц и острых кромок после фрезерной операции 030.

8) Операция 040 – Контрольная.

9) Операция 045 - Термическая  закалка нагревом ТВЧ. Закалку  производим в индукционной печи.

10) Операция 050 – Контрольная.

11) Операция 055 – Шлифовальная. На данной операции осуществляется финишная обработка цилиндрических поверхностей, к которым предъявляются высокие требования по точности обработки, геометрии и шероховатости поверхности исходя из служебного назначения детали (данные поверхности являются конструкторскими базами и определяют положение исполнительных элементов конструкции узла).

12) Операция 060 – Промывочная. Производится промывка деталей после шлифовки (для удаления остатков стружки и абразивной пыли связанных остатками эмульсии используемой при шлифовке детали).

13) Операция 065 – Токарная (чистовое точение). Производим чистовую обработку торцовых поверхностей (поверхности 1, 2). Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3. Все поверхности обрабатываются окончательно.

14) Операция 070 – Моечная. Предшествует поступлению готовых деталей на контроль.

15) Операция 075 – Контрольная. Осуществляется на контрольном участке. Данная операция является завершающей в технологическом процессе.

 

5. Выбор баз и последовательность обработки

 

1) Операция 005 - Фрезерно–центровальная. Базирование детали по наружной поверхности.

2) Операция 010 – Токарная (черновое точение). Базирование  детали в трехкулачковом патроне по торцовой поверхности 15 и в паз для шпонки 16.

3) Операция 015 – Токарная (черновое точение). Базирование детали по торцовой поверхности 15 и в паз для шпонки 16.

4) Операция 020 – Токарная (чистовое точение). Базирование детали по торцовой поверхности.

5) Операция 025 – Токарная (чистовое точение). Базирование детали по торцовой поверхности.

6) Операция 030 – Фрезерная. Базирование по наружной поверхности (поверхности 4, 5, 8) в цанговом зажиме.

7) Операция 035 – Слесарная. Базирование не требуется.

8) Операция 040 – Контрольная.  Базирование не требуется.

9) Операция 045 - Термическая  закалка нагревом ТВЧ. Базирование  не требуется.

10) Операция 050 – Контрольная.  Базирование не требуется.

11) Операция 055 – Шлифовальная. Базирование детали по наружным  поверхностям 14 и 15 в трехкулачковом  патроне. Упор в торец.

12) Операция 060 – Промывочная.  Базирование не требуется. Детали устанавливаются в ячейки конвейера моечной машины.

13) Операция 065 – Токарная (чистовое точение). Базирование  по наружной цилиндрической поверхности  8.

14) Операция 060 – Моечная.  Базирование не требуется. Детали  устанавливаются в ячейки конвейера моечной машины.

15) Операция 075 – Контрольная. Базирование не требуется.

 

6. Разработка маршрутного технологического процесса

 

При невысокой точности заготовки технологический процесс  начинаем с предварительной обработки поверхностей, имеющих наибольшие припуски, для раннего выявления литейных и других дефектов (раковины, трещины) и отсеивания брака. В дальнейшем обрабатываем менее точные, а затем и более точные поверхности.

Операции обработки  поверхностей, имеющих второстепенное значение и не влияющих на точность основных размеров детали, выполняем в конце технологического процесса до операций окончательной обработки ответственных поверхностей.

На стадии черновой обработки  удаляем основные припуски, в результате чего происходит перераспределение остаточных напряжений в заготовке, сопровождаемое ее деформированием и возникновением соответствующих погрешностей.

На стадии окончательной  обработки устраняем погрешности, возникающие при предварительной обработке, и обеспечиваем требуемые точность и качество поверхностного слоя детали.

На основании принятых решений разрабатываем комплект технологической документации обработки данной детали, формируем планшет обработки.

 

7.   Обоснование выбора оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента

 

1) Операция 005 - Фрезерно–центровальная.

 

2) Операция 010 – Токарная (черновое точение).

Тип оборудования	Токарный станок с  ЧПУ 16К20Ф3
Тип станочного приспособления	Трехкулачковый патрон ГОСТ 16682-71
Перечень используемого  режущего инструмента	Токарный проходной  упорный резец 2103-0017 ГОСТ 18880-73, материал режущей пластины ВК8
Перечень используемого  измерительного инструмента	Штангенциркуль ШЦ2, ц.д. 0.05

 

3) Операция 015 – Токарная (черновое точение).

Тип оборудования	Токарный станок с  ЧПУ 16К20Ф3
Тип станочного приспособления	Трехкулачковый патрон ГОСТ 16682-71
Перечень используемого  режущего инструмента	Токарный проходной  упорный резец 2103-0017 ГОСТ 18880-73, материал режущей пластины ВК8
Перечень используемого  измерительного инструмента	Штангенциркуль ШЦ2, ц.д. 0.05

 

4) Операция 020 – Токарная (чистовое точение).

Тип оборудования	Токарный станок с  ЧПУ 16К20Ф3
Тип станочного приспособления	Трехкулачковый патрон ГОСТ 16682-71
Перечень используемого  режущего инструмента	Токарный проходной  упорный резец 2103-0017 ГОСТ 18880-73, материал режущей пластины Т15К6
Перечень используемого  измерительного инструмента	Штангенциркуль ШЦ2, ц.д. 0,05

 

5) Операция 025 – Токарная (чистовое точение).

Тип оборудования	Токарный станок с  ЧПУ 16К20Ф3
Тип станочного приспособления	Трехкулачковый патрон ГОСТ 16682-71
Перечень используемого  режущего инструмента	Токарный проходной  упорный резец 2103-0017 ГОСТ 18880-73, материал режущей пластины Т15К6
Перечень используемого  измерительного инструмента	Штангенциркуль ШЦ2, ц.д. 0,05

 

6) Операция 030 – Фрезерная. 

Тип оборудования	Вертикальный консольно-фрезерный  станок с ЧПУ 6Р13Ф3
Тип станочного приспособления	Тиски специального исполнения
Перечень используемого  режущего инструмента	Концевая фреза 2225-0193 ГОСТ 4675-71, материал ВК8.
Перечень используемого  измерительного инструмента	Штангенциркуль ШЦ2, ц.д. 0,05

 

7) Операция 035 – Слесарная. 

Тип оборудования	Бормашина
Тип станочного приспособления	Слесарный верстак
Перечень используемого  режущего инструмента	Абразивная головка
Перечень используемого  измерительного инструмента

 

8) Операция 040 – Контрольная. 

 

9) Операция 045 - Термическая  закалка. Закалку производим в  индукционной печи.

 

10) Операция 050 – Контрольная.

 

11) Операция 055 – Шлифовальная.

Тип оборудования	Шлифовальный станок
Тип станочного приспособления	Трехкулачковый патрон
Перечень используемого  режущего инструмента	Абразивная головка  специального исполнения
Перечень используемого  измерительного инструмента	Калибры-пробки специального исполнения, специальное приспособление

 

12) Операция 060 – Промывочная.

 

13) Операция 065 – Токарная (чистовое точение).

Тип оборудования	Токарный станок с  ЧПУ 16К20Ф3
Тип станочного приспособления	Трехкулачковый патрон ГОСТ 16682-71, кулачки специального исполнения
Перечень используемого  режущего инструмента	Резьбовой резец специального исполнения
Перечень используемого  измерительного инструмента	Резьбовой калибр специального исполнения, контрольное приспособление специального исполнения

 

14) Операция 070 – Моечная.

 

15) Операция 075 – Контрольная. 

Перечень используемого  измерительного инструмента

Все вышеперечисленные  инструменты, а также специальное  контрольное  приспособление для контроля биения поверхностей после операции 055 Шлифовальной