Технология изготовления вала предварительного барабана комбайна Лида-1600 (технологическая часть дипломного проекта)

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 Особенности конструкции детали
2.2 Анализ базового технологического процесса
2.3 Определение типа производства
2.4 Выбор заготовки
2.5 Выбор технологических баз
2.6 Проектирование маршрутного технологического процесса
2.7 Расчет припусков на обработку
2.8 Расчет режимов резания


2.2. Анализ базового технологического процесса

В технических условиях на изготовление детали требуется повысить твердость поверхности детали с помощью термообработки (улучшения) до НВС 37-42. Термическим улучшением называют термическую обработку, состоящую из закалки на мартенсит и последующего высокого отпуска на сорбит. Закалкой стали называется операция термической обработки, заключающаяся в нагреве ее, по крайней мере, выше температуры , выдержке и последующем охлаждении в различных средах с целью получения при комнатной температуре неустойчивых продуктов распада аустенита, т.е. с целью повышения твердости и прочности. Повышение твердости и прочности достигается превращением аустенита в одну из самых прочных структур – мартенсит. Его образование требует быстрого охлаждения с температуры закалки (например, охлаждение в воде). Высокий отпуск проводят при температуре . Структурные изменения при таких температурах заключаются в укрупнении частиц цементита, в результате чего образуется феррито-цементитная смесь, называемая сорбитом отпуска. Твердость стали после высокого отпуска снижается, однако уровень прочности при этом еще достаточно высок. В то же время обеспечивается повышенная пластичность и особенно ударная вязкость, практически полностью снимаются внутренние напряжения, возникшие при закалке. Таким образом, высокий отпуск на сорбит обеспечивает наилучший комплекс механических свойств, позволяющий применять данный вид отпуска для деталей, работающих в условиях динамических нагрузок. Такой же отпуск рекомендуется для деталей машин из легированных сталей, работающих при повышенных температурах.
Что касается места упрочняющей обработки в технологическом процессе, то она должна проводить перед финишной обработкой заготовки, т.к. проведение термической обработки раньше усложнит механическую обработку (приведет к быстрому износу инструмента). Проводить же термическую обработку после финишной обработки нецелесообразно, т.к. термическая обработка может привести к короблению детали. Следовательно, наиболее целесообразным является проведение термической обработки между чистовой и финишной обработкой.
Неуказанная шероховатость составляет Ra 12,5, следовательно, чтобы получить такую шероховатость необходимо провести черновую и чистовую обработку данных поверхностей. Неуказанные предельные отклонения размеров заданы по 14 квалитету, что можно согласовать с данной шероховатостью.
Также необходимо обеспечить требования, которые касаются погрешностей формы и расположения.
Что касается допусков расположения, то к детали предъявляется обеспечение следующих допусков: допуск перпендикулярности, допуск соосности и допуск симметричности. Допуск перпендикулярности обеспечивается при шлифовании торцов при торцекруглошлифовальной операции; допуск соосности обеспечивается при круглошлифовальной операции при обработке цилиндрических поверхностей диаметром 10.




2.6. Проектирование маршрутного технологического процесса

Основной задачей этого этапа является составляющей общего плана обработки детали, формулировка содержания операций технологического процесса и выбор типа оборудования.
Разработанный вариант технологического маршрута представим в виде таблицы.
Технологический маршрут обработки детали сводим в таблицу 3
Таблица 3 - Технологический маршрут обработки вала
Номер операции Наименование операции
005 ФРЕЗЕРНО - ЦЕНТРОВАЛЬНАЯ
010 ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНАЯ
015 ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНАЯ
020 ШПОНОЧНОФРЕЗЕРНАЯ
025 ВЕРТИКАЛЬНО - СВЕРЛИЛЬНАЯ
030 ТЕРМООБРАБОТКА
035 КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНАЯ
040 СЛЕСАРНАЯ
045 ПРОМЫВКА
050 КОНТРОЛЬ
В данном технологическом маршруте мы выделим две контрольные операции, но подразумеваем, что контрольная операция производится после каждой операции.
При проектировании технологического процесса следует руководствоваться следующими соображениями [5]:
• В первую очередь обрабатываются поверхности, принятые за чистые технологические базы;
• Последовательность обработки зависит от системы простановки размеров. В начало маршрута выносят обработку той поверхности, относительно которой координировано большее число других поверхностей;
• При невысокой точности сначала следует обрабатывать поверхности, имеющие наибольшую толщину удаляемого материала. Далее последовательность операций устанавливается в зависимости от требуемой точности поверхности;
• Операции обработки поверхностей, имеющих второстепенное значение и не влияющих на точность основных параметров детали, следует выполнять в конце техпроцесса, но до операций окончательной обработки.
При разработке маршрутного ТП составляется маршрутная карта, в которую заносят наименование операций, их краткое содержание, тип оборудования и оснастку.

Таблица 4-Маршрутный технологический процесс
No
оп. Наименование и краткое содержание операции Модель станка, приспособление Режущий инструмент Технологические базы
005 ФРЕЗЕРНО – ЦЕНТРОВАЛЬНАЯ
1. Фрезеровать торцы, выдерживая размер 1
2. Центровать вал с обоих сторон, выдерживая размеры 2-6 Мр73
(Призма опорная
7030-0027
ГОСТ12193-66) 6222-5027 оправка; 2214 – 60005 ø160 фреза торц.; 2020 – 0003 ножи; 2214 -6006 фреза торц.; 2020 -0004 ножи
8119 – 5948; Спиральное сверло с коническим хвостовиком 2300-7567 I-125-01ГОСТ 10902-77 Цилиндрическая поверхность оси
010 ТОКАРНАЯ С ЧПУ
1. Точить цилиндрическую поверхность вала, выдерживая размеры 6,7
2. Точить цилиндрическую поверхность вала, выдерживая размеры 3,8
3. Точить коническую поверхность, выдерживая размеры 2,3,8,9
4. Точить цилиндрическую поверхность, выдерживая размеры 1,2,9
5. Точить фаски на поверхность вала, выдерживая размеры4,5  16А20Ф3
(3-рех кулачковый
самоцентрирующий патрон
ПЗК-200Ф
Центр станочный
А-1-2-НП
ГОСТ8742-75) 6723-5902 державка; Резец проходной, подрезной с трехгранной пластинкой из твердого сплава MWLNL1616Н06 ТУ2-035-892-82; пластина WNUM080408-43 ст 25м; Резец токарный для обработки наружных канавок 035-2126-1802 штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89 Центровые отверстия, цилиндрическая поверхность
015 ТОКАРНАЯ С ЧПУ
1. Точить цилиндрическую поверхность вала, выдерживая размеры 10,11
2. Точить цилиндрическую поверхность вала, выдерживая размеры 8,11,12
3. Точить цилиндрическую поверхность вала, выдерживая размеры 5,12,13
4. Точить цилиндрическую поверхность, выдерживая размеры 3,15
5.Точить цилиндрическую поверхность, выдерживая размеры 1,16
6. Точить фаски, выдерживая размеры 2,4,6,9
7.Точить канавку на цилиндрической поверхности Ø40 мм, выдерживая размеры 17-20 16А20Ф3
(3-рех кулачковый
самоцентрирующий патрон
ПЗК-200Ф
Центр станочный
А-1-2-НП
ГОСТ8742-75) 6723-5902 державка; 6190-9003 копир; резец MTJNL 2525 м22; пластина TNMG 220412-43; штангенциркуль ШЦ-II-250 ГОСТ 166-89 Центровые отверстия, цилиндрическая поверхность
020 ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНАЯ
1. Сверлить отверстие, выдерживая размеры 1,2 2Н135
(разработанное приспособление) СВЕРЛО Ø 19,8 Р6Н5 2300-7402 СТП 118-1037-82 цилиндр. поверхность
025 ШПОНОЧНО-ФРЕЗЕРНАЯ
1. Фрезеровать щпоночный паз, выдерживая размеры 1-5)
2. Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 1-4 ВC – 21
(разработанное приспособление) Фрезы концевые с коническим хвостовиком, оснащенные твердосплавными коронками
2234-0355, 2234-0353 ГОСТ 9140-78. цилиндр. поверхность
030 ТЕРМООБРАБОТКА
Закалить поверхность летали Установка высокочастотная ВЧИ-2-100/0,66
(кондуктор) Охлаждение в воде t=200С цилиндр. поверхность
035 КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНАЯ
1. Шлифовать цилиндрическую поверхность, выдерживая размер 5
2. Шлифовать цилиндрическую поверхность, выдерживая размер 4, параметр шероховатости Ra1,6 мкм и допуск радиального биения 0,02
3. Шлифовать цилиндрические поверхности, выдерживая размеры 2, 3, параметр шероховатости Ra1,6 мкм и допуск радиального биения 0,02
4. Шлифовать цилиндрическую поверхность, выдерживая размер 1, параметр шероховатости Ra1,6 мкм и допуск радиального биения 0,02 3М163В
(Центра глухие
ГОСТ13214-79
Хомут поводковый
7107-0031
ГОСТ2578-70) Круг шлифовальный I 600Х80Х305 25А40П СТ1...СТ2 7К5...50М/С 1КЛ А ГОСТ2424-83; карандаш алмазный3908-00552 ГОСТ607-80
 Центровые отверстия, цилиндрическая поверхность
040 СЛЕСАРНАЯ 
045 МОЕЧНАЯ 
050 КОНТРОЛЬНАЯ СТОЛ КОНТРОЛЬНЫЙ Р684
Анализ выше составленных таблиц показывает:
 Станки, используемые на всех операциях, по габаритным размерам обрабатываемой заготовки достигаемой точности и шероховатости поверхностей соответствует требуемым условиям обработки заданной детали. Все станки являются относительно недорогими. Физическое состояние станков находящихся на участке – удовлетворительное.
Коэффициент загрузки применяемых для обработки данной детали станков средний nз.ср.=0.51. Поэтому станки должны быть догружены обработкой других деталей (типовых) до среднего коэффициента загрузки nз.ср.=0.6...0.77. Это может быть достигнуто при соответствующем подборе обрабатываемых деталей благодаря достаточно широким технологическим возможностям данного оборудования.
 В технологическом процессе применяется стандартный покупной режущий инструмент, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты на него, а также твердосплавные режущие материалы и абразивные круги. Режимы резания достаточно высокие, стоимость эксплуатации инструмента средняя. Обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями резания и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента.
 В рассматриваемом технологическом процессе применена стандартная и специализированная оснастка. Время, необходимое на смену одного режущего инструмента во вспомогательном, сравнительно не велико. Затраты времени на смену (правку) инструмента можно снизить, если применить более стойкие твердосплавные инструменты с износостойкими покрытиями, а также алмазное и скоростное шлифование. Крепление инструментов, их установка и смена не сложны. Таким образом, вспомогательная оснастка соответствует данному типу производства.
 Установочно-зажимные приспособления необходимые для изготовления данной детали являются унифицированными. Применение специальных приспособлений целесообразней по сравнению со стандартными не смотря на большие затраты.
 Автоматизация технологических процессов осуществляется с целью повышения производительности труда и сокращения числа рабочих, снижения себестоимости и повышения качества изделий. Анализ автоматизации включает качественную и количественную оценку ее состояния. Качественная оценка производится по видам, ступеням и критериям. В технологическом процессе применены быстродействующее измерительные стандартные инструменты. Точность измерения достаточно высокая. Годовые затраты на измерительный инструмент не большие. Оснащенность измерительными средствами недостаточная. Требуются дополнительные мероприятия по совершенствованию оснащения операций измерительными средствами.