Файл: 1Технологический анализ чертежа 4 1Общая информация о детали 4.docx

---

2. Обоснование перечня и последовательности операций ТП

В данной работе рассматривается деталь 71 класса (рисунок 1.1). По технологическим характеристикам деталь представляет собой тело вращения и относится к типу валы т.к. L свыше 2D , подкласс 715000.

Рассмотрим основные операции механической обработки для изготовления вала с типовыми конструктивными элементами и требованиями к ним.

005 Заготовительная.

Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или обрезка прутка на фрезерно-отрезном или другом станке. Для заготовок, получаемых методом пластического деформирования – штамповать или ковать заготовку.

010 Правильная (применяется для проката).

Правка заготовки на прессе. В массовом производстве может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.

015 Термическая.

Улучшение, нормализация.

020 Подготовка технологических баз.

Обработка торцов и сверление центровых отверстий. В зависимости от типа производства операцию производят: в серийном производстве подрезку торцов выполняют раздельно от центрования на продольно-фрезерных или горизонтально-фрезерных станках, а центрование – на одностороннем или двустороннем центровальном станке. Могут применяться фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного действия с установкой заготовки по наружному диаметру в призм и базированием в осевом направлении по упору.

Для нежестких валов (отношение длины к диаметру более 12) обработка шеек под люнеты.

025 Токарная (черновая).

Выполняется за два установа на одной операции или каждый установ выносится как отдельная операция. Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение и шлифование) и канавок. Это обеспечивает получение точности JТ12, шероховатости Ra6,3. В зависимости от типа производства операцию выполняют: в серийном – на копировальных токарных станках, горизонтальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавтоматах и станках с ЧПУ;

030 Токарная (чистовая).

Аналогичная приведенной выше. Производится чистовое точение шеек (с припуском под шлифование). Обеспечивается точность JТ11... 10, шероховатость Ra3,2.

035 Фрезерная.

Фрезерование шпоночных канавок, шлицев, зубьев, всевозможных лысок.

040 Сверлильная.

Сверление всевозможных отверстий.

---

045 Термическая.

Закалка объемная или местная согласно чертежу детали.

050 Исправление центров (центрошифовальная).

Перед шлифованием шеек вала центровые отверстия, которые являются технологической базой, подвергают шлифованию конусным кругом на центрошлифовальном станке за два установа.

055 Шлифовальная.

Шейки вала шлифуют на круглошлифовальных или бесцен- трошлифовальных станках.

060 Моечная.

Промывка деталей на моечной машине.

065 Контрольная.

70. 
    несение антикоррозионного покрытия.
    

2.3.3 Разработка плана операций технологического процесса, выбор оборудования, приспособлений, режущего, вспомогательного и мерительного инструментов.

Под технологическим маршрутом изготовления детали понимается последовательность выполнения технологических операций (или уточнение последовательности операций по типовому или групповому технологическому процессу) с выбором типа оборудования. На этапе разработки технологического маршрута припуски и режимы обработки не рассчитывают. Рациональный маршрут выбирают с использованием справочных данных и руководящих материалов по типовым и групповым методам обработки.

План операций технологического процесса приведён в таблице 4.2.

Таблица 4.10 – План операций технологического процесса

Опе­рация	Наименование операции	№ переходов по поверхности
005	Заготовительная	-
010	Термическая	-
015	Фрезерно-центровальная	1,2,3,4
020	Токарная с ЧПУ	3,5,6,10,11,12,14,15
025	Токарная с ЧПУ	16,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27
030	Токарная с ЧПУ	30,31,32
035	Круглошлифовальная	3,6,10,20,23
040	Моечная	-
045	Контрольная	-
050	Консервация	-

---

При формировании технологического маршрута устанавливается тип применяемого оборудования (станок токарный, фрезерный, сверлильный и т.д.).

При формировании технологического маршрута устанавливается тип применяемого оборудования (станок токарный, фрезерный, сверлильный и т.д.).

Таблица 4.11 – Проектный маршрут изготовления детали

Опе­рация	Наименование операции	Станок, оборудование	Оснастка
005	Заготовительная	ГКМ	-
010	Термическая	ТВЧ	-
015	Фрезерно-центровальная	МР-71
020	Токарная с ЧПУ	ТОЦ ТС1720Ф4	Вращающийся центр, 3-х кулачковый патрон
025	Токарная с ЧПУ	ТОЦ ТС1720Ф4	Вращающийся центр, 3-х кулачковый патрон
030	Токарная с ЧПУ	ТОЦ ТС1720Ф4	Неподвижный и вращающийся центра
035	Круглошлифовальная	Круглошлифовальный 3М153ДФ2	Повадковый патрон и вращающийся центр
040	Моечная	Моечная машина	-
045	Контрольная	Контрольный стол	-
050	Консервация	Сушильный шкаф	-

В проектируемом варианте технологического процесса применяется более производительное и современное оборудование, широко применяются станки с программным управлением. Заменен вид заготовки с проката на более экономичную и подходящую для серийного типа производства штамповку методом выдавливания, что позволит значительно сократить время обработки, и лишает технологический процесс лишней токарной операции.

Таблица 4.12 – Средства технологического оснащения

Номер и название операции	Технологическое оборудование	Установочное приспособление	Режущий инструмент	Контрольно-измерительный инструмент
015 Фрезерно-центровальная	Фрезерно-центровальный станок 2Г942	Тиски с призматическими губками и самоцентрирующимся механизмом	Фреза торцевая 2214-0007 Т15К10 600 ГОСТ 24359-80; Сверло центровочное Р6М5 2317-0111 ГОСТ 14952-75;	ШЦ-II-500-0.1 ГОСТ 166-89
020 Токарная с ЧПУ	ТОЦ ТС1720Ф4	Вращающийся центр, 3-х кулачковый патрон	Резец 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73; Резец 2101-0005 Т15К6 ГОСТ 18879- 73 Резец 2101-0641 ГОСТ 20872-80 с пластиной из твердого сплава Т15К6 01816-190605-130 ГОСТ 19062-82; Резец 2130-0251 ВК6 ГОСТ 18884- 73 Резец 2141-4158 Т15К6 ГОСТ 18883-73;	Калибр-пробка 8133-0901/002 Н12 ГОСТ 14810-69 Калибр-скоба 8102-0108 h9 ГОСТ 18360-93 Калибр-скоба 8102-0121 h9 ГОСТ 18360-93 ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89
025 Токарная с ЧПУ	ТОЦ ТС1720Ф4	Вращающийся центр, 3-х кулачковый патрон	Резец 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73; Резец 2101-0641 ГОСТ 20872-80 с пластиной из твердого сплава Т15К6 01816-190605-130 ГОСТ 19062-82; Резец 2660-0003-1,5 Т15К6 ГОСТ 18885-73	Калибр-пробка 8133-0901/002 Н12 ГОСТ 14810-69 Калибр-скоба 8102-0118 h9 ГОСТ 18360-93 Калибр-скоба 8102-0114 h9 ГОСТ 18360-93 Кольцо 8211-0068 6g ГОСТ 17763-72 ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89
030 Токарная с ЧПУ	ТОЦ ТС1720Ф4	Неподвижный и вращающийся центра	Фреза 2-1-А-1-10-69 ГОСТ 32831-2014 Фреза 2,5-1-А-1-10-69 ГОСТ 32831-2014 Сверло 2300 -6361 -А1 ГОСТ 10902-77 Метчик 2621-1533 А1 ГОСТ 3266-81	Калибр-пробка 8133-0906 N9 ГОСТ 14810-69 Калибр-пробка 8133-0910 N9 ГОСТ 14810-69 Калибр-пробка 8133-0926 Н12 ГОСТ 14810-69 Пробка 8221-3060 6Н ГОСТ 17758-72 ШЦ-I-150-0.05 ГОСТ 166-89
035 Круглошлифовальная	Круглошлифовальный 3М153ДФ2	Неподвижный и вращающийся центра	1 200x50x40 24А 10-П С2 7 КПГ 35 м/с А 1 кл. ГОСТ 2424-83	Калибр-скоба 8102-0108 h7 ГОСТ 18360-93 Калибр-скоба 8102-0113 h7 ГОСТ 18360-93 Калибр-скоба 8102-0114 k6 ГОСТ 18360-93 Калибр-скоба 8102-0118 k6 ГОСТ 18360-93

---

Замена станков, уменьшает время на обработку детали, за счет уменьшения времени настройки, уменьшает производительную стоимость детали за счет принятия на работу менее квалифицированного рабочего, уменьшает общую стоимость капитальных вложений
В базовом технологическом процессе применялись токарно-винторезные станки модели 16К20, вертикально-фрезерный станок модели 6Р12, сверлильный станок модели 2М112, круглошлифовальный станок модели 3М151, и фрезерно-центровальный станок модели МР-71.

В разработанном технологическом процессе предлагается объединить токарные, фрезерную и сверлильную операции на токарную с ЧПУ, за счёт применения токарного обрабатывающего центра модели ТС1720Ф4 производства Тверского станкостроительного завода, Россия.

ТС1720Ф4 предназначен для следующей обработки фланцев, валов и деталей из прутка:

• 
  автоматическая обработка внутренних и внешних цилиндрических, конусообразных, радиусных и торцевых поверхностей;
  
• 
  точение канавок и выемок валов, дисков;
  
• 
  нарезание метрических, дюймовых и конусных резьб;
  
• 
  выполнение сверлильных и фрезерных операции в радиальном и осевом направлениях.
  

На круглошлифовальную операцию выбран круглошлифовальный станок с ЧПУ 3М153ДФ2

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут ее изготовления, необходимо определить себестоимость обработки по отдельным вариантам и выбрать наиболее рациональный из них для данных условий производства.

Технические характеристики по станкам токарной группы базового и проектного технологического процесса приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.13 – Технические характеристики по станкам токарной группы базового и проектного технологического процесса

Наименование параметра	16К20	ТС1720Ф4
Основные параметры станка
Наибольший диаметр заготовки типа диск над станиной, мм	400	320
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом, мм	220	13..300
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной, мм	215	480
Наибольшая длина изделия устанавливаемого в центрах (РМЦ), мм	710	615
Наибольший вес заготовки, кг	200	350
Шпиндель
Диапазон скоростей шпинделя, об/мин	70…2500	50…4200
Мощность электродвигателя главного привода - длительно/ до 30 минут, кВт (об/мин)	11	13,5/ 30,5
Наибольший продолжительный крутящий момент на шпинделе не менее, Нм	110	164
Наибольший кратковременный (до 30 минут) крутящий момент на шпинделе не менее, Нм	250	355
Тип электродвигателя главного привода	3-х фазный	серво
Центр шпинделя передней бабки по ГОСТ 13214-67	Морзе 6	метрический 70
Конец (торец) шпинделя по ГОСТ	-	A2-6
Диаметр 3х кулачкового патрона, мм	8" (210 мм)	8" (210 мм)
Диаметр отверстия шпинделя, мм	52	63
Максимальный диаметр прутка, мм	50	48
Внутренний диаметр подшипника шпинделя, мм	90	100
Оси. Подачи
Наибольшее продольное перемещение суппорта (Z), мм	645	500
Наибольшее поперечное перемещение суппорта (X), мм	300	200
Диапазон скоростей продольных подач, м/мин	0…12	0...15
Диапазон скоростей поперечных подач, м/мин	0…10	0…15
Скорость быстрых продольных (Z)/ поперечных (X) ходов, м/мин	15/15	30/ 30
Диаметр винта ШВП/шаг ось Х, мм	-	32/ 10
Диаметр винта ШВП/шаг ось Z, мм	-	40/ 10
Точность позиционирования по осям X/Z, мм	±0,01	±0,005
Повторяемость позиционирования осей X/Z, мм	±0,01	±0,003
Тип мотора и мощность по оси X, кВт	-	серво 2,3
Тип мотора и мощность по оси Z, кВт	-	серво 2,3
Тип направляющих Х	-	качения (Hiwin)
Тип направляющих Z	-	качения (Hiwin)
Угол наклона станины, град	-	30°
Ширина направляющих, мм	-	Z 445 х 275
Резцедержка. Револьверная головка
Количество позиций на поворотной резцедержке (число инструментов в револьверной головке)	4	12
Тип резцедержки	-	серво (макс 50/ номин. 10.5 Нм)
Размер хвостовика режущего инструмента, мм	-	VDI30 по Din 5482 (под резец 20х20), ER25 у приводного
Мощность электродвигателя приводного инструмента, кВт	-	3,3
Обороты приводного инструмента, об/мин -	-	4500
Задняя бабка
Перемещение задней бабки, мм	500	415
Выдвижение пиноли задней бабки, мм	150	100
Диаметр пиноли, мм		63
Конус пиноли механической задней бабки, №	Морзе 5	Морзе 4
Параметры системы ЧПУ
Обозначение системы ЧПУ	-	Siemens 828
Число координат	2	4
Количество одновременно управляемых координат	-	2
Электрооборудование станка
Суммарная мощность станка, кВт	11,15	38
Габариты и масса станка
Габаритные размеры станка с ЧПУ (длина, ширина, высота), мм	2795 × 1190 × 1500	2290 х 1930 х 1780
Масса станка с ЧПУ, кг	3010	3900

---