3068
.pdfчестве технологической базы на первой операции. Если при этом технологическаяразмернаяцепьоказываетсянезамкнутой, тоеепостроениезавершаютразмерамизаготовки, связывающимисоответствующиеповерхности.
При первом варианте, когда базирование на операции № 1 осуществляется по разметке, полученной от черного отверстия, имеютместокороткиеразмерныецепи, составляющимизвеньями которых являются операционные размеры (см. рис. 12.4, в, д):
Aǻ |
A1 |
A2 ; ȦAǻ |
ȦA |
|
ȦA |
; |
ȦAǻ |
0,3 0,1 |
0,4мм; |
|
Ȼǻ |
Ȼ1 |
Ȼ2 ; ȦȻǻ |
1 |
ȦȻ |
|
2 |
ȦȻǻ |
|
0,5 мм. |
|
ȦȻ |
|
2 |
; |
0,4 0,1 |
||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Неравномерностьприпускавотверстииприэтомбудетнаименьшей: |
||||||||||
|
Ȧȿǻ |
ȦȺ2 ǻ Ȧɖ2ǻ |
; |
Ȧȿǻ |
|
|
0,42 0,52 0,64 мм. |
|||
При втором варианте, когда базирование на первой операции осу- |
ществляется по верхней плоскости корпуса, возникают более длинные технологические цепи, у которых в число составляющих звеньев входят
размеры A1c |
ɂ; |
Ⱥc2 |
|
ɇ; |
Ȼ1c |
|
Ɋ, принадлежащие заготовке: |
|||||||||||||
|
|
Ac |
|
|
Ac Ac Ac Ac |
; Ȼc |
Ȼc |
Ȼc |
Ȼc |
Ȼc ; |
||||||||||
|
|
ǻ |
|
1 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
4 |
|
ǻ |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
Погрешностиназамыкающихзвеньях А , |
Б инеравномерность |
|||||||||||||||||||
припуска в отверстии Е |
в этом случае становятся наибольшими: |
|||||||||||||||||||
Ȧ |
c |
Ȧ |
A |
c |
Ȧ |
A |
c Ȧ |
A |
c |
Ȧ |
A |
c |
; |
Ȧ |
c |
1,2 1,8 0,4 0,1 3,5 мм; |
||||
|
A ǻ |
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
A ǻ |
1 0,4 0,1 1,5 мм; |
||||||
|
ȦȻcǻ |
|
ȦȻc |
ȦȻc |
ȦȻc |
ȦȻc |
Ȧ c |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
Ȼǻ |
|
|
|
|
|
|
|
Ȧ |
c |
|
Ȧ2 c |
|
Ȧ2c |
; |
|
Ȧ |
ȿǻ |
3,52 1,52 |
3,8 мм. |
||||||
|
|
|
|
|
ȿǻ |
|
Ⱥǻ |
|
|
ɖǻ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Таким образом, для обеспечения равномерного припуска в главном |
||||||||||||||||||||
отверстии предпочтительным является базирование по варианту I, при |
||||||||||||||||||||
котором Е |
= 0,64 мм по сравнению с Е = 3,8 мм по варианту II. |
|||||||||||||||||||
Выбор метода обработки поверхностей заготовки следует выпол- |
нять путем расчета уточнений (см. параграф 7.1). Зная требования точности на размеры изготавливаемой детали и параметры точности заготовки, определяютнеобходимоеуточнениепокаждойизобрабатываемыхповерхностей. Затем определяют методы обработки и состав технологическихпереходов, позволяющихобеспечитьтребуемоеуточнение. Приэтом выбор методов обработки и подбор технологических переходов осуществляютвобратнойпоследовательностиихвыполнения. Вначалеопределяют методы обработки и финишные технологические переходы, обеспечивающие получение конечных параметров точности детали. Затем определяютпредшествующиепереходы, выполнениекоторыхпозволяетобработатьзаготовкуиполучитьтребуемыепараметрыточностиготовойдетали.
Выбор необходимого технологического оборудования и режущего ин-
струмента осуществляют в соответствии с выбранными методами обра-
261
боткиповерхностейзаготовки. Приэтомоборудованиевыбираютдлявыполнения раздельной предварительной (черновой) обработки и для выполнения чистовой (финишной) обработки. Анализ намеченных технологическихпереходовпозволяетобъединитьихвоперации, которыевыполняютнавыбранныхстанкахдляпредварительнойичистовойобработок.
Расчет припусков, межпереходных и операционных размеров следует выполнять согласно методике, изложенной в Части 1. Припуски следуетрассчитыватьначинаяспоследнего(финишного) перехода, идя отдеталикначалутехнологическогопроцесса(кпредшествующимпереходам) и далее к заготовке. Для каждого перехода вначале рассчитываютнаименьшийприпускZmin, затемнаибольшийZmax, послечегорассчитывают номинальный припуск ZHi, номинальные значения межпереходных размеров и размер заготовки.
Допуски на межпереходные и операционные размеры устанавливают в соответствии с технологическими возможностями выбранного станочного оборудования. Суммирование припусков, рассчитанных на переходы, выполняемые при обработке соответствующих поверхностей, позволяет определить общие припуски на обработку и окончательно уточнить размеры выбранной заготовки.
Расчет режимов резания, обеспечивающих достижение требуемого качества детали и производительности обработки на каждой технологической операции, выполняют по соответствующим формулам с учетом требований точности обработки, материала детали, назначенных припусков, выбранного инструмента, оборудования и условий обработки.
Рассчитанные режимы резания (частоту вращения шпинделя n, подачу s, глубину t) корректируют с учетом технологических возможностей выбранного станка (мощности привода, кинематического диапазона подач и оборотов шпинделя), указанных в его паспорте.
Оформление необходимой документации на разработанный техно-
логический процесс предусматривает составление маршрутной и операционных технологических карт, формат которых определен соответствующими стандартами ЕСТПП (единой системы технологической подготовки производства). Правила оформления документов на механическую обработку определены по ГОСТ 3.1404-74 ЕСТД. На рис. 12.5 приведен формат и пример заполнения маршрутной технологиче-
262
263
Рис. 12.5. Формат маршрутной технологической карты и пример ее заполнения
ской карты, в которой указывают номер, наименование и последовательность выполнения технологических операций. В карте указывают цех и участок, где выполняется операция, а также применяемое оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструменты.
Операционную карту заполняют на одну операцию (рис. 12.6). Все предусмотренные переходы нумеруют последовательно арабскими цифрами – 1, 2, 3 и т.д. – по всем установам. В свою очередь, установы обозначают буквами русского алфавита: «Установ А», «Установ Б» и т.д. Для каждого перехода указывают наименование применяемых режущего, вспомогательного и измерительного инструментов. В карте указывают также основные размеры обрабатываемой поверхности, например, диаметр отверстия и его длину, глубину резания t и число проходов (рабочих ходов). На основе рассчитанных режимов обработки s, n, v, приводимых для каждого перехода, определяют основное технологическое время (То). Вспомогательное (Тв) и подготовительно-заключительное время, а также время на обслуживание станка устанавливают по нормативам; разряд рабочего определяют по тарифно-квалификационному справочнику. По результатам нормирования переходов определяют трудоемкость технологической операций (Тшт.), а затем и общую трудоемкость изготовления детали.
Операционную карту технического контроля также составляют в определенном формате (рис. 12.7). Контрольной операции присваивается номер, переходы технического контроля номеруют в последовательности их выполнения. В карте указывают контролируемый параметр, применяемое приспособление и измерительный инструмент, а также процент контролируемых деталей. В графе «особые указания» могут быть приведены необходимые требования по организации выполнения контрольной операции. Выбор документов соответствующих видов и требований к их заполнению регламенти-
рован ГОСТ 3.1407–86.
Разработка других вариантов технологического процесса и расчет себестоимости изготовления детали позволяют выбрать наиболее экономичный вариант для реализации его на производстве.
264
265
Рис. 12.6. Формат операционной технологической карты и пример ее заполнения
266
Рис. 12.7. Операционная карта технического контроля
12.4. Типовые технологические маршруты изготовления деталей машин
Конструкция различных по служебному назначению машин в общем случае включает такие наиболее распространенные основные детали, как: базовые корпуса, валы, зубчатые колеса, крышки, рычаги, планки, втулки и др. Каждая из этих деталей является представителем деталей своего класса, для которых характерна общность служебного назначения, близость геометрических форм и технических требований на изготовление. В соответствии с этим изготовление основных деталей, относящихся к определенному классу, происходит по общим технологическим маршрутам, определяющим состав и последовательность операций по обработке поверхностей, применяемое технологическое оборудование, приспособления и инструмент. Ниже рассматриваются типовые технологические маршруты изготовления рассматриваемых основных деталей машин.
Технологические маршруты изготовления валов
На рис. 12.8. в качестве примера конструктивного исполнения представлены вал генератора и его заготовка – штамповка, используемая для изготовления вала в крупносерийном и массовом производствах. Характерные технические требования на изготовление вала показаны на рис. 12.8, а, а параметры точности заготовки-штамповки – на рис. 12.8, б.
Рис. 12.8. Вал генератора: а – эскиз вала; б – эскиз заготовки
В условиях мелкосерийного производства для изготовления сту-
267
пенчатого вала длиной L = 350 мм и диаметром Φ 55мм в качестве заготовки будет выбран горячекатаный пруток, который предварительно разрезают на части, а обработку вала будут выполнять по маршруту, представленному в табл. 12.2.
Таблица 12.2 Технологический маршрут изготовления ступенчатого вала
в мелкосерийном производстве
№ |
Операция |
Базирование |
Оборудование |
1 |
Отрезка заготовки от прутка |
В тисках по цилинд- |
Отрезной |
|
|
рической поверхности |
станок |
|
|
прутка и по торцу |
|
2 |
Подрезка торцов и зацентровка |
В патроне по цилинд- |
Токарно- |
|
вала с обеих сторон (с переуста- |
рической поверхности |
револьверный |
|
новкой) |
прутка и по торцу |
станок |
3 |
Черновая токарная обработка |
В центрах и по торцу |
Токарно- |
|
вала по ступеням с обеих сторон |
(с переустановкой) |
винторезный |
|
|
|
станок |
4 |
Чистовая токарная обработка |
В центрах и по торцу |
Токарно- |
|
вала с обеих сторон, снятие фа- |
(с переустановкой) |
винторезный |
|
сок, прорезка канавок, нарезание |
|
станок |
|
наружной резьбы |
|
|
5 |
Фрезерование шпоночных пазов |
В призмах по цилинд- |
Универсальный |
|
|
рической поверхности |
вертикально- |
|
|
вала и по торцу |
фрезерный |
|
|
|
станок |
6 |
Слесарная операция – снятие |
В тисках по цилинд- |
– |
|
заусенцев, притупление острых |
рической поверхности |
|
|
кромок |
|
|
7 |
Термообработка – закалка от- |
В центрах и по торцу |
Установка ТВЧ |
|
дельных ступеней вала |
|
|
8 |
Шлифование закаленных ступе- |
В центрах и по торцу |
Кругло- |
|
ней и торцов вала |
|
шлифовальный |
|
|
|
станок |
9 |
Промывка и контроль |
– |
Моечная ванна |
Приналичиинаваликеотверстий, расположенныхперпендикулярно к его оси (см. рис. 12.8, а), в технологическом маршруте предусматривают сверлильную операцию, которую выполняют после чистовой токарной обработки. Операцию выполняют на вертикально-сверлильном станкеприбазированиивалапоцилиндрическойповерхностивпризмах.
В крупносерийном производстве для изготовления вала (материал
268
ст. 45 ГОСТ 1050) длиной L = 420 мм и диаметром Φ 62 мм, у которого на отдельных ступенях имеется наружная резьба и шлицевые пазы, будетиспользована штучнаязаготовка-штамповка, аизготовление вала будет выполняться по маршруту, приведенному в табл. 12.3.
Таблица 12.3 Технологический маршрут изготовления ступенчатого вала
в крупносерийном производстве
№ |
Операция |
Базирование |
Оборудование |
1 |
Одновременное фрезерование |
В тисках по ци- |
Фрезерно- |
|
двух торцов и зацентровка |
линдрической по- |
центровальный |
|
заготовки с обеих сторон |
верхности штам- |
полуавтомат |
|
|
повки и по торцу |
|
2 |
Черновая токарная обработка вала |
В самозажимном |
Токарный |
|
по контуру с обеих сторон |
патроне в центрах |
гидрокопиро- |
|
(с переустановкой) |
и по торцу |
вальный |
|
|
|
полуавтомат |
3 |
Чистовая токарная обработка |
В самозажимном |
Токарный |
|
вала с обеих сторон, снятие |
патроне в центрах |
гидрокопиро- |
|
фасок, прорезание канавок |
и по торцу |
вальный |
|
(с переустановкой) |
|
полуавтомат |
4 |
Нарезание наружной |
В центрах и по |
Резьбонарезной |
|
резьбы с использованием |
торцу |
станок |
|
резьбонарезной головки |
|
|
5 |
Фрезерование шпоночных пазов |
В центрах и по |
Шпоночно- |
|
|
торцу |
фрезерный |
|
|
|
полуавтомат |
6 |
Фрезерование шлицевых пазов |
В центрах и по |
Шлице-фрезерный |
|
|
торцу |
полуавтомат |
7 |
Слесарная операция – |
В тисках по ци- |
– |
|
снятие заусенцев, |
линдрической |
|
|
притупление острых кромок |
поверхности |
|
8 |
Термообработка – закалка отдель- |
В центрах и по |
Установка ТВЧ |
|
ных ступеней вала и шлицевых |
торцу |
|
|
поверхностей |
|
|
9 |
Шлифование закаленных |
В центрах |
Кругло- |
|
ступеней и торцов вала |
и по торцу |
шлифовальный |
|
|
|
станок |
10 |
Шлифование шлицев |
В центрах и по |
Шлице- |
|
|
торцу |
шлифовальный |
|
|
|
полуавтомат |
11 |
Промывка и контроль |
– |
Моечная ванна |
269
Вкачествепримеранарис. 12.9 приведенытехнологическиеэскизы обработкизаготовкиваланапервойфрезерно-центровальнойоперации,
|
когда |
создают |
||
|
технологические |
|||
|
базы для |
после- |
||
|
дующей |
обра- |
||
|
ботки вала, и на |
|||
|
операции предва- |
|||
|
рительной токар- |
|||
|
ной |
обработки, |
||
|
выполняемой |
за |
||
|
два установа |
за- |
||
|
готовки. |
|
|
|
|
Нарезание |
|||
|
шлицев на валах |
|||
|
можно |
осуще- |
||
|
ствить |
также |
на |
|
|
горизонтальных |
|||
|
универсально- |
|||
|
фрезерных |
стан- |
||
|
ках с |
помощью |
||
|
двух |
профиль- |
||
|
ных фрез и дели- |
|||
|
тельной головки, |
|||
|
обеспечивающей |
|||
|
поворот вала |
на |
||
Рис. 12.9. Технологические эскизы обработки заготов- |
угол между шли- |
|||
ки вала: I – на первой фрезерно-центровальной операции; |
цами. |
На |
рис. |
|
II и III – на операции предварительной токарной обра- |
12.10 и рис. 12.11 |
|||
ботки с обеих сторон |
приведены |
тех- |
||
|
нологические эскизы обработки заготовки вала на шлицефрезерной и круглошлифовальной операциях.
На валах, материал которых склонен к пластическому деформированию, шлицы с эвольвентной боковой поверхностью можно получить путем холодного накатывания с помощью реек, роликов или многороликовых головок.
Получаемое при этом упрочнение поверхностного слоя повышает
270