Проектирование технологического процесса механической обработки детали с годовым объёмом выпуска 1900 ш

Разработка технологических процессов входит в технологическую подготовку производства и выполняется в соответствии с единой системой технологической подготовки производства (ГОСТ 14.001-73).

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить ее конструкцию и функции, выполняемые в узле, механизме, проанализировать технологичность конструкции и проконтролировать чертеж. Рабочий чертеж детали должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания при изготовлении и контроле детали, и соответствовать действующим стандартам.

Операционную технологию разрабатывают с учетом места операции в маршрутной технологии. К моменту проектирования каждой операции известно, какие поверхности и с какой точностью нужно обрабатывать на данной операции.

Проектирование операций связано с разработкой их структуры, с составлением схем наладок, расчетом настроечных размеров и ожидаемой точности обработки, с назначением режимов обработки, определением нормы времени и сопоставлением ее с тактом работы (в поточном производстве). При расчетах точности и проверке производительности может возникнуть необходимость в некоторых изменениях маршрутной технологии, выбора оборудования, содержания операции или условий ее выполнения.

Операционная технология позволяет выдать задание на конструирование специального оборудования, средств механизации и автоматизации, на разработку средств технологического оснащения и метрологического обеспечения процесса.

При выполнении проекта принятие решений по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок производится на основании технико-экономических расчетов, что дает возможность предложить оптимальный вариант.

В данной квалификационной работе разработан технологический процесс обработки вал. В проекте предполагается использовать новые станки с ЧПУ, что позволит уменьшить трудоемкость механической обработки детали. Эта работа была произведена в связи с тем, что старый технологический процесс имеет большую трудоемкость вследствие затрат вспомогательного и подготовительно-заключительного времени. В новом технологическом процессе за счет применения станков с ЧПУ уменьшается трудоемкость из-за уменьшения вспомогательного и подготовительно-заключительного времени.

          1 Анализ исходных данных

• Служебное назначение и технические характеристики детали

Данный вал входит в состав подъемного механизма гусечной машины.

Подъемный механизм служит для плавного подъема при установке в верхней  или нижней мертвых точках положения.

Вал относится к классу деталей зубчатое колесо-вал. На одной из шеек вала имеются прямобочные шлицы. Зубчатая поверхность вала цилиндрическая с прямыми зубьями, выполненными в соответствии с 8-ой степенью точности по ГОСТ 1643-81. Твердость рабочей поверхности шестерни 285…341 НВ, что указывает на необходимость термической обработки: химическом фосфатировании.

Рисунок 1 – Чертеж детали “вал ”

Основным показателем качества и надежности вала является точность его геометрических форм по поперечному и продольному сечению. Нормы точности, отклонений формы тел вращения установлены ГОСТ 10356-63. Ответственный быстровращающийся вал проходит динамическую балансировку.

Чертёж детали “Вал ” выполнен в соответствии с требованиями ЕСКД, все виды, разрезы, размеры, параметры качества поверхности и технические условия, необходимые для изготовления детали, на чертеже присутствуют.

Деталь относится к деталям типа «Вал», т.к. отношение длины детали к ее наружному диаметру превышает 1-х и составляет L/D=78/56,4=1,38

Вал представляет собой поверхность, составленную из цилиндров различного диаметра, имеющий фаски по обеим торцевым поверхностям, канавки и отверстия.

         Переходные  ступени  вала  имеют  фаски,  канавки  для  выхода  режущего  инструмента.  Указанные  на  рабочем  чертеже  отклонения  размеров,  шероховатость  поверхностей  и  посадки  не  завышены  и  соответствуют  их  назначению  при  соединении  с  другими  деталями  в  сборке.

         Неуказанные  предельные  отклонения  ряда  поверхностей  выполняются  в  соответствии  с  ГОСТ  1446-85. 

К   детали   предъявляются   следующие   технические   требования:

1. НВ 285...341 ( 3,6...3,3).
2. Заменитель материала "Сталь 40Х, 38ХС ГОСТ 4543-71№.
3. Неуказанные паредельные отклонения размеров:отв. - по А7,

валов - по В7, остальных - по СМ9.

4. Данные для контроля по нормалям точности по ГОСТ 1643-81.

Контролировать относительно оси пов. В и Г

5. Допускается дополнительная фаска на вершине зуба неболее

0,5 мм под углом 15 .

6. Фаску Ж обеспечить по контуру каждого зуба. Доп. вместо фаски Е

вып. на 1,1...1,2 мм.

7. На пов. Д допускается след от фрезы при нарезке шлицов,глубиной

 не более 1,1 мм.

8. Допускается изготовление зубчатого венца с комплексом пара-

метров: W=11,129; FL=0,12; f=0,055; Fr=0,08; FВ=0,021 вместо

приведенных в таблице.

9. Покрытие Хим. Окс. прм.

         Деталь изготовлена из конструкционной стали 45Х ГОСТ 4543-71. Данная сталь применяется для изготовления зубчатых колёс, прокатных волков, штоков, валов, осей, бандажей, эксцентриков, малонагруженных пружин и рессор, лемехов, отвалов и др.   

Таблица 1 - Химический состав

Таблица 2 - Механические свойства                                                                                   

Таблица 3 - Технологические свойства                                                

1.2 Анализ конструкции детали и технологический контроль чертежа

При оценке качества продукции наряду с другими показателями качества продукции определяем показатели технологичности, которые характеризуют свойства продукции, обуславливающие оптимальное распределение затрат материалов, средств труда и времени при технологической подготовке производства для изготовления и эксплуатации продукции. Эти затраты зависят от правильного выбора технологического процесса, его оснащения, механизации, автоматизации и применения оптимальных режимов обработки. Анализ технологичности изделия проводится на всех этапах разработки и постановки продукции на производство в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

Оценку технологичности детали выполняют по чертежу детали двумя способами: качественным и количественным.

1. Ильянков А.И. Технология машиностроения: Практикум и курсовое проектирование: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования/ А.И. Ильянков, В.Ю. Новиков. – 5-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2017 г.
2. Каталог Sandvik Coromant Токарные инструменты 2017
3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2./Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.- 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2016.- 496 с.
4. Обработка металлов резанием: Справочник технолога. Под общ. Ред. А.А. Панова – М.: Машиностроение. 2015. – 736 с.
5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть 1. Нормативы времени. – 2014. – 206 с.
6. Единая система допусков и посадов СЭВ в машиностроении и приборостроении: Справочник: В 2 т. – 2–е изд., перераб. и доп. М.: - Издательство стандартов, 2016. Т.2 Контроль деталей. – 208 с.
7. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учебю пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент». 5-е изд. перераб. и доп. – М.: «Машиностроение», 2015. – 448 с.: ил.
8. Краткий справочник металлиста. / Под ред. А.М.Малова /– М.: Машиностроение. 201 – 767 с.
9. Режимы резания металлов : Справочник / Под. ред. Ю.В. Барановского – 3-е изд. изд., прераб. и доп. – М.: Машиностроение. 2016. – 408.
10. Горбацевич А.Ф. « Курсовое проектирование по технологии машиностроения» . Иэдательство « Высшая школа», Минск, 1975;