Технология машиностроения

 

Для проверки годности шлицевых соединений применяем  шлицевые оправки.

Измерение биения требует применения специальных  средств: центра, стойки с индикатором. Допуск биения 0,1 мм. Необходимо применить рычажно-зубчатую головку с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения ±0,1 мм по ГОСТ 18833. Применение специальных средств измерения показано в таблице 2.4.

 

 

2.4.3 Метрологическое обеспечение  контролируемых параметров

 

Универсальные средства измерения подлежат периодической  калибровке по стандартным методикам. Применение специального средства измерения  требует его особого метрологического обеспечения, т.е. необходимо разработать  методику выполнения измерений, определить сроки и методику калибровки.

 

Таблица 2.4  Метрологический контроль детали “Ступица ведомого диска сцепления”

№ пов	Данные чертежа				Расчетные данные				Контролепри- годность
	Исполн  размер	Rz, мкм	Тф	Тр	Станд. допуск	Ra, мкм	Тф	Тр	Универс СИ	Спец. СИ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Ø125±1	80	-	-	ø125h13(-0,63)	12,5	-	-	Скоба
2		40	-	-	ø36h11(-0,16)	6,3	0,05	-	Скоба
3	ø32 -0,17	80	-	-	ø32h13(-0,39)	12,5	-	-	Скоба
4		80	-	-	ø29Н12(+0,21)	12,5	-	-		Калибр
5	ø23+0,28	80	-	-	ø23Н11(+0,13)		0,04	-		Калибр
6		-	-	-	Из заготовки		-	-
7	22+1,8	-	-	-	Из заготовки		-	-
8	6,9±0,1	20	0,03	0,1	6,9js9(±0,018)	3,2	0,025	0,1	Контрол. приспособ.
9		80	-	0,2		12,5	-	0,2	Калибр измерител
10	1-0,1	80	-	-	1js13(±0,07)	12,5	-	-	ИЧ -10 ГОСТ 577-68
11	6-0,2	80	-	-	6h13(-0,18)	12,5	-	-	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89
12	ø42	40			ø42h11(-0,16)	6,3			Скоба
13			-	-		3,2	-	-		Калибр
14	20+0,52	40	-	-	20Н11(+0,13)	6,3	-	-	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89 Радиусный шаблон
15	25±0,15	80	-	-	25Н11(+0,33)	12,5	-	-	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89 Радиусный шаблон
16	17±0,1	40	-	-	17Н11(+0,11)	6,3	-	-	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89 Радиусный шаблон

 

2.5 Анализ действующего технологического  процесса

 

Существующий  на настоящее время на заводе технологический  процесс характеризуется выпуском на одном участке четырех номенклатур изделий. Детали обрабатываются на переналаживаемых специальных станках.

На токарных операциях используются токарные полуавтоматы КСП-6-160. Для производства деталей  четырех наименований необходимо производить  переналадку станков в соответствии с производственной программой.

Дальнейшая  обработка происходит на универсальных  вертикально-сверлильных, вертикально-фрезерных, протяжных и других станках. Для  производства каждой из деталей приходится выполнять переналадку оборудования, что ведет к довольно-таки большим затратам рабочего времени и, как следствие, увеличивает время простоя оборудования.

Транспортировка деталей по участку осуществляется вручную с помощью тележек. Стружка также в тележках вывозится в стружкоуборочный канал.

Специальных контрольных приспособлений нет. Вспомогательный  и режущий инструмент применяется  без различных способов повышения  износостойкости. Не применяется  специальная  межоперационная тара и станки расположены  не по ходу технологического процесса, а по виду оборудования. Применяются  приспособления с ручным зажимом, что ведет к возникновению деформаций деталей, нестабильности системы СПИД и увеличения вспомогательного времени.

Делая общий  вывод о действующем технологическом  процессе, хочется подчеркнуть, что данный технологический процесс не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к современному металлообрабатывающему производству и нуждается в серьезной реконструкции на основе применения современного автоматизированного оборудования с ЧПУ и другой вспомогательной автоматизированной оснастки, позволяющей исключить ручной труд, уменьшить трудоемкость обработки, увеличить точность и качество изготавливаемой детали.

 

3. Выбор вида заготовки и его обоснование

 

Выбор метода получения заготовки определяется целым рядом факторов: конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, объёмом выпуска.

Вид заготовки  определяется назначением и конструкцией детали, материалом и техническими требованиями на изготовление, объемом  выпуска и экономичностью изготовления. Выбор вида заготовки зависит от эксплуатационных условий работы детали, ее размеров и формы.

Заготовка по возможности должна иметь форму, сходную с формой готовой детали, с наименьшими припусками на обработку и с определенными физико-механическими свойствами материала. Таким образом, при выборе заготовки главным является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.

Наиболее  широкое распространение получили три способа получения заготовок:

1.Литье.

2.Ковка –  штамповка.

Первый  способ по экономическим и технологическим признакам не подходит. Все виды литья применяются в основном для корпусных деталей и тел вращения сложной конфигурации. Этот способ очень энергоемкий и требующий специального оборудования и помещения. При данном способе получения заготовки структура металла получается неоднородной и в некоторых случаях внутри детали возможно образование дефектов (усадочные раковины, пористость, трещины, непроливы, пористость и т.д.), которые обнаруживаются только после черновой механической обработки.

Второй  способ – обработка металла давлением.

 Для изготовления ступицы ведомого диска сцепления в условиях крупносерийного производства в качестве заготовки можно использовать заготовку полученную штамповкой на КГШП.

Штамповка на КГШП обеспечивает изготовление относительно точных поковок, без сдвига в плоскости разъёма. Производительность штамповки на прессах в 1,5-2 раза выше, чем на молотах. На прессах  штампуют и прошивают отверстия. Штамповки, получаемые на КГШП, позволяют снизить объём механической обработки.

 

Основные параметры заготовки  будут определены по ГОСТ 1583-93.

 

 

4. Разработка маршрутного технологического  процесса изготовления детали.

 

 Наименование детали: ступица ведомого диска сцепления

 Материал: сталь 35 ГОСТ 1050-88.

 Вид заготовки: штамповка.

 

Предлагаемый  технологический процесс отличается от базового применением механизма  загрузки для загрузки деталей на станок и автоматизацией перемещения деталей по участку. Операции считаю рациональным оставить без изменений.

 

Базовый технологический процесс приведен в таблице 2.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.5 Маршрутная карта базового технологического процесса

№ опер	Наименование   и краткое содержание операции	Тип   оборудования	Содержание операции
1	2	3	4
005	Агрегатная ПозицияI Позиция II   Позиция III	Агрегатный АБ2637	1.Установить  заготовку в патрон. 2.Сверлить на проход отверстие Ø 22,25+0,25 мм. 3.Снять деталь с патрона и уложить в тару не выше бортов.
010	Вертикально-протяжная Позиция I   Позиция II     Позиция III	Вертикально-протяжной МП7Б33-001	1.Установить  заготовку в механизм загрузки вручную. 2.Протянуть шлицевое отверстие в детали, выдерживая размеры Ø 23+0,13 мм, Ø мм, мм 3.Выгрузить детали автоматически в телегу не выше бортов.
015	Токарная Позиция I Позиция II             Позиция III             Позиция IV         Позиция V               Позиция VI	Токарный  6-ти шпиндельный полуавтомат КСП- 6-160	1. Загрузочная позиция. 2. Проточить торец фланца со стороны короткого конца с врезанием в ступицу до  Ø 47-0,5 мм. Проточить торец фланца со стороны длинного конца до Ø 57-0,74мм, выдерживая размер 10,7±0,15 мм до базового торца, толщину 7,4-0,3 мм. Обточить наружную поверхность фланца до размера Ø 127-1,0мм. 3. Проточить торец фланца  со стороны длинного конца  окончательно, выдерживая размеры   Ø 55-0,74мм и до торца 10+0,3 мм, допуск не плоскостности 0,3 мм. Обточить наружную поверхность детали Ø 125±1,0 мм.   4. Обточить фаску на  фланце размером 1±0,5 × 450 со стороны длинного конца,  1,5±0,5 × 450  со стороны короткого конца. Обточить наружную поверхность ступицы до Ø 37-0,3мм. 5. Проточить торец фланца  со стороны короткого конца в размер 6-0,2мм с врезанием в ступицу до  Ø 42-0,62мм, проточить торец выступа фланца в размер     мм, выдерживая допуск не плоскостности 0,03 мм. Обточить наружную поверхность до Ø мм с врезанием во фланец, выдерживая размеры 0,8 мм,R0,3мм,2мм, R0,5мм, угол 450. 6. Проточить канавку шириной  2,5+0,43 мм до Ø 32-0,17мм, выдерживая размер 6,9 ± 0,1  мм. Обточить фаску 1±0,5 × 450 на Ø 36мм.
020	Фрезерная Позиция I	Специальный фрезерный  ДФ913-1	Фрезеровать за два перехода квадрат      мм, выдерживая размер 1max  до выступа фланца у двух деталей одновременно. Угловое расположение квадрата  Е относительно боковых поверхностей шлицев безразлично. Допуск симметричности  квадрата    мм    не более 0,2 мм относительно поверхности Р.
025	Калибровочная Позиция I	Пресс чеканочный К-8340	Пробить и калибровать шесть окон, выдерживая размеры 25±0,15 мм, 20+0,52мм, мм, угол 30 ± 1,00,R1,5±0,5 мм. Угловое расположение окон относительно боковых поверхностей шлиц безразлично. Одновременно пробить три паза, равномерно расположенных по окружности, выдерживая размеры 51±0,37 мм,R5±1,0 мм, две фаски 1,5±0,5 × 450  , 17±0,1 мм. Шероховатость Rz40 обеспечить технологией.
030	Зачистка Позиция I	Ручная	Зачистить заусенцы по контуру окон и пазов.
035	Промывка Позиция I     Позиция II   Позиция III   Позиция IV	Моечная машина М-486	1. Переложить детали из тележки в корзину, находящуюся на транспортере моечной машины. 2. Промыть и обдуть  детали сжатым воздухом 3. Передвинуть корзину  с деталями с транспортера на стол моечной машины 4. Переложить детали из  тары для промывки в штырьевую  тару  для транспортировки.
040	Транспортировочная Позиция I   Позиция II		1. Уложить детали в  тару не выше 100 мм до уровня  бортов. 2. Транспортировать детали  в цех.
045	Термообработка

 

Для разработки проектного маршрутного  технологического процесса выделим элементарные поверхности.

 

Рисунок 1 – Элементарные поверхности детали

Возможные планы обработки детали сведены  в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 Планы обработки

Размер	IT	Rа	Возможные планы обработки
1	2	3	4
НЦП 1 НЦП 2 НЦП 3 ВШП 4 ВШП 5 НЦП 6 НТП 7 НТП 8 ПП 9 НФ 10 ВШП 11 ПП 12 ПП 13 ПП 14 НФ 15 НТП 16 КП 17	12 11 12 12 11 11 9 13 12 13 9 11 12 11 13 13 13	12,5 6,3 12,5 12,5 6,3 6,3 3,2 12,5 12,5 12,5 3,2 6,3 12,5 6,3 12,5 12,5 12,5	Тчр Тчр, Тпч Тчр Свчр, Пр Свчр, Пр Тчр, Тпч Тчр, Тпч, Тч Тчр Фрчр Тчр Пр Пробчр, Кпч Пробчр, Кпч  Пробчр, Кпч Тчр Тчр Тчр

 

 

Условные  обозначения:

НТП – наружная торцовая поверхность;

НЦП – наружная цилиндрическая поверхность;

ВШП – внутренняя шлицевая поверхность;

ПП – плоская поверхность;

КП – канавочная поверхность;

НФ – наружная фаска.

Т – точение;  

Фр – фрезерование;

Св – сверление;

Пр – протягивание;

Проб – пробивка;

К – калибровка.

чр – черновой этап; 

пч – получистовой этап;

ч – чистовой этап.

 

Таблица 2.7 Маршрутная карта проектного технологического процесса.

Оборудование	№ операции
		Установ	Поз	Переходы
1	2	3	4	5
Станок фрезерный консольный вертикальный с ЧПУ 6Р13Ф3-37	005	А	1	Свчр4, Свчр5
Полуавтомат токарный патронный с ЧПУ АТ220С	010	А	1	Загрузочная
			2	Тчр1, Тчр8, Тчр16
			3	Тчр1, Тчр8
			4	Тчр2, Тчр10
			5	Тчр7, Тчр16, Тчр2
			6	Тчр15, Тчр17
Станок горизонтально-фрезерный с ЧПУ и АСИ 6906ВМФ2	015	А	1	Фрчр9
Пресс чеканочный	020	А	1	Проб12,  Проб13, Проб14 К12,  К13, К14
Вертикально-протяжной МП7Б33-001	025	А	1	Пр4, Пр5, Пр11
Зачистка	030
Промывка	035
Термообработка	040
Контроль	045

 

В базовом  технологическом процессе не рациональным является то, что после получистового  точения выполняется черновое фрезерование. Таким образом, нарушается этапность выполнения операций.

Спроектированный  технологический процесс отличается от базового применением для загрузки деталей механизма загрузки  и автоматизацией перемещения деталей по участку, установкой протяжного станка в конце технологического процесса, так как на нем осуществляется чистовая обработка шлиц.

Также введено  оборудование с ЧПУ, позволяющее исключить ручной труд, уменьшить трудоемкость обработки, увеличить точность и качество изготавливаемой детали.

 

5. Разработка операционного технологического

процесса обработки детали.

 

5.1 Уточнение выбранного  технологического оборудования.

 

Назначение производственного оборудования в зависимости от размеров детали, её конструктивных особенностей, а  также тех. требований, определенных параметров точности и качества поверхностей.

На операции 010 на черновом, получистовом, чистовом этапе используем токарный патронный полуавтомат с ЧПУ модель АТ220С.

На черновом этапе  используем станок, который отработал срок службы больше, чем станок для чистового этапа, т.к. имеет большие отклонения по сравнению со станком чистовым.

Станок предназначен для токарной обработки деталей типа дисков, колец, заготовок шестерен, муфт, фланцев, крышек, поршней, небольших корпусных деталей и т.д. На станке можно производить обточку и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, проточку наружных и внутренних канавок, подрезку торцев, сверление, рассверливание, развертывание и зенкерование центральных отверстий.

Техническая характеристика

 

Наибольшие размеры

обрабатываемого изделия, мм

- диаметр над станиной       

- диаметр над суппортом      400

- длина         220

Наибольшие перемещения

суппорта, мм

- продольное       350

- поперечное       280

Пределы подач, мм/мин

- продольных Z       10000

- поперечных X       10000

Частота вращения шпинделя, об./мин.    11-2800

Привод шпинделя       асинхр. дв. SIEMENS

Наибольшее усилие резания, кН      16

Привода подач,

электродвигатели       синхр. SIEMENS

Постоянство диаметров образца изделия, мм в поперечном сечении на диаметре Ø 50 / в продольном сечении на длине 150 мм / прямолинейность торцевой поверхности на диаметре 200 мм 0,010 / 0,025 / 0,015

 

Дискретность задания

перемещения по координатам,

мм

X         0,001

Z         0,001

Количество инструментов в

магазине, шт         12