Курсовая работа: Разработка оптимального технологического процесса производства детали "Вал"

4. Разработка технологического маршрута и схем базирования

Задача раздела – разработать оптимальный маршрут, т.е. такую последовательность операций, которая обеспечит получение из заготовки готовой детали с наименьшими затратами. При этом необходимо разработать такие схемы базирования заготовки на каждой операции, которые обеспечивают минимальную погрешность обработки.

4.1 Разработка технологического маршрута

Будем разрабатывать технологический маршрут на базе типового техпроцесса, что обеспечит его более высокое качество при сокращении времени разработки.

1) На первой операции будем обрабатывать поверхности заготовки, которые на последующих операциях будут использовать в качестве технологических баз. Такими поверхностями являются торцы вала, поверхности 1 и 5, и центровые отверстия, поверхности 17 и 18.

2) Весь ТП разделим на две части: обработка лезвийным инструментом до термообработки и обработка абразивным инструментом после термообработки. До ТО следует подрезать торцы, 1 и 5, обточить вал и профрезеровать шпоночный пазы 12 и 14. После ТО остается шлифовать шейки 11, 9, 7, 6 и торцы 4, 3.

3) Наиболее точные поверхности будем обрабатывать в конце ТП. В нашем случае целесообразно в конце ТП выполнить шлифование шеек 7 и 11.

Присваиваем операциям номера:

1 – фрезерно-центровая;

2 – токарная черновая;

3 – токарная черновая;

4 – токарная получистовая;

5 – токарная получистовая;

6 – токарная чистовая;

7 – токарная чистовая;

8 – токарная тонкая;

9 - токарная тонкая

10 – фрезерная;

11 – центрошлифовальная;

12 – центрошлифовальная;

13 – шлифовальная чистовая.

14 – шлифовальная чистовая.

Таблица 4.1.

Анализируем маршрут на предмет возможного объединения или разделения операций. Считаем целесообразным объединить фрезерование торцов 1 и 5 и сверление центровых отверстий 17 и 18 в одну фрезерно – центровальную операцию.

Окончательно принимаем маршрут обработки:

010. фрезерно-центровальная

020. токарная (Т,Тп,Тч,)

030. токарная (Тч)

040. фрезерная

050. термообработка

060. центрошлифовальная

070. шлифовальная (Шч).

4.2 Выбор баз

На операциях 20, 30, 70 в качестве технологических баз используем центровые отверстия 17 и 18, торец 1 (при первом установе) или торец 2 (при втором установе). При фрезеровании в качестве баз используем шейки вала 7 и 11, т.к. располагаем вал в самоцентрирующем патроне.

На центрошлифовальной операции в качестве тройной опорной базы при обработке отверстия 18 используем центровое отверстие 17, при обработке 17 – отверстие 18.

На 10 операции – ось и торец поверхности 5.

5. Выбор средств технологического оснащения

Задача раздела - выбрать для каждой операции ТП такое оборудование, приспособление, режущий инструмент (РИ) и средства контроля, которые бы обеспечили выпуск деталей заданного качества и количества с минимальными затратами.

5.1. Выбор оборудования

При выборе типа и модели металлорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами:

1) Производительность, точность, габариты, мощность станка должны быть минимальными достаточными для того, чтобы обеспечить выполнение требований предъявленных к операции.

2) Станок должен обеспечить максимальную концентрацию переходов на операции в целях уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точности за счет уменьшения числа перестановок заготовки.

3) Оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономики и экологии.

Если для какой-то операции этим требованиям удовлетворяет несколько моделей станков, то для окончательного выбора будем проводить сравнительный экономический анализ. Выбор оборудования проводим в следующей последовательности:

1) Исходя из формы обрабатываемой поверхности и метода обработки, выбираем группу станков.

2) Исходя из положения обрабатываемой поверхности, выбираем тип станка.

3) Исходя из габаритных размеров заготовки, размеров обработанных поверхностей и точности обработки выбираем типоразмер (модель) станка. Данные по выбору оборудования заносим в табл.

Выбор технологического оборудования

5.2 Выбор приспособлений

При выборе приспособлений будем руководствоваться следующими правилами [2] :

1) Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции с помощью опорных и установочных элементов.

2) Приспособление должно обеспечивать надежное закрепление заготовки обработке.

3) Приспособление должно быть быстродействующим.

4) Зажим заготовки должен осуществляться, как правило, автоматически.

5) Следует отдавать предпочтение стандартным, нормализованным, универсально-сборным приспособлениям, и только при их отсутствии проектировать специальные приспособления. Исходя из типа и модели станка и метода обработки, выбираем тип приспособления.

Выбор приспособления будем производить в следующем порядке:

1) Исходя из теоретической схемы базирования и формы базовых поверхностей, выбираем вид и форму опорных, зажимных и установочных элементов.

2) Исходя из расположения базовых поверхностей и их состояния (точность, шероховатость), формы заготовки и расположения обрабатываемых поверхностен выбираем конструкцию приспособлений.

3) Исходя из габаритов заготовки и размеров базовых поверхностей, выбираем типоразмер приспособления. После расчета режима резания (разд. 6) определим силы резания, по значению которых рассчитываем силу зажима, достаточную для обеспечения надежного закрепления.

Учитывая передаточный коэффициент усиления, определим усилие и мощность привода. Сравним эти значения с характеристиками приспособления. Если силы зажима или мощность превосходят допустимые значения, то выбираем более мощное приспособление.

5.3 Выбор режущего инструмента

При выборе РИ будем руководствоваться следующими правилами:

1) Выбор инструментального материала определяется требованиями, с одной стороны, максимальной стойкости, а с другой минимальной стоимости.

2) Следует отдавать предпочтение стандартным и нормализованным инструментам. Специальный инструмент следует проектировать в крупносерийном и массовом производстве, выполнив предварительно сравнительный экономический анализ.

3)При проектировании специального РИ следует руководствоваться рекомендациями по совершенствованию РИ.

Выбор режущего инструмента (РИ) будем производить в следующем порядке:

1) Исходя из типа и модели станка, расположения обрабатываемых поверхностей и метода обработки, определяем вид РИ.

2) Исходя из марки обрабатываемого материала, его состояния и состояния поверхности, выбираем марку инструментального материала.

3) Исходя из формы обрабатываемой поверхности, назначаем геометрические параметры режущей части (форма передней поверхности, углы заточки, радиус при вершине).

4) Исходя из размеров обрабатываемой поверхности, выбираем конструкцию инструмента, его типоразмер и назначаем период стойкости Т.

Выбор режущего инструмента

Используемая литература

Марочник сталей и сплавов под ред. В.Т. Сорокина – М.: Машиностроение, 1989 г.

Гордеев А.В. Упрощенная методика выбора метода получения заготовки. – ТолПИ, 1996 г. – 9 с.

Гордеев А.В. Определение припусков на обработку. – ТолПИ, 1999г.– 16с.

Справочник металлиста, Т.3, Кн.2. Машизд, 1958 г. – 204 с.

Гордеев А.В. Техпроцесс обработки детали. Методическое пособие к курсовому проекту. – ТолПИ, 1991 г. – 32 с.

Гусев А.А. и др. Технология машиностроения – М.: Машиностроение, 1986 г. – 480 с.

Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах. Т.2. Под ред. А.Г. Косиловой – М.: Машиностроение, 1985 г. – 496 с.

Дьячков В.Б. и др. Специальные металлорежущие станки. – М.: Машиностроение, 1983 г. – 288 с.

Справочник инструментальщика. Под ред. И.А. Ординарцева – Л.: Машиностроение, 1987 г. – 846 с.

Барановский Ю.В. и др. Режимы резания металлов: Справочник – М.: НИИТАвтопром, 1995 г. – 456 с.

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие. – Мн.: Выш. шк., 1983 г. – 256 с

Альбом образцов чертежей технологических наладок. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 1201,1202:-Тольятти 1994г.