2.5.1 Основные операции механической обработки в зависимости от ти­па производства.

Заготовительная.

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

Правильная (применяется для проката). Правка заготовки на прессе или другом оборудовании. В массовом произ­водстве может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.

Термическая.

Улучшение, нормализация.

Подготовка технологических баз.

Операцию обработки торцов и сверление центровых отверстий в зависимости от ти­па производства производят:

– в единичном производстве подрезку торцов и центрование на универсальных токарных станках последовательно за два установа с установкой заготовки по наружному диаметру в патроне;

– в серийном производстве подрезку торцов выполняют раздельно от цен­трования на продольно-фрезерных или горизонтально-фрезерных станках, а центрование – на одностороннем или двустороннем центровальном станке. Применяются фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного действия с установкой заготовки по наружному диаметру в призмы и базированием в осевом направлении по упору;

– в массовом производстве применяют фрезерно-центровальные станки барабанного типа, которые одновременно фрезеруют и центруют две за­ готовки без съема их со станка.

Форму и размеры центровых отверстий назначают в соответствии с их тех­нологическими функциями по ГОСТ 14034–74.

Для нежестких валов (отношение l/d > 12) – обработка шеек под люнеты.

Токарная (черновая).

Выполняется за два установа на одной операции (единичное производство) или каждый уставов выполняется как отдельная операция.

Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение) и канавок. Это обеспечивает получение точности IT 12, шероховатости Ra = 6,3. В зависимости от типа производства операцию выполняют: в единичном производстве на токарно-винторезных станках; в мелкосерийном – на универсальных токарных станках с гидросуппор­тами и станках с ЧПУ; в серийном – на копировальных станках, горизонтальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавтоматах и станках с ЧПУ; в крупносерийном и массовом – на многошпиндельных многорезцовых по­луавтоматах; мелкие валы могут обрабатываться на токарных автоматах.

Токарная (чистовая).

Аналогична приведенной выше. Производится чистовое точение шеек (с припуском под шлифование). Обеспечивается точность 11 – 10 квалитет, шерохова­тость Ra = 3,2.

2.6 Технологическое оснащение

Выбор оборудования при разработке технологического процесса изготовления вала зависит от характера и масштаба производства. Всё оборудование делится на станки общего назначения, высокой производительности, специализированные, агрегатные и специальные.

Станки общего назначения: токарные, токарно-винторезные, револьверные, фрезерные, шлифовальные. Эти станки главным образом применяются в единичном и мелкосерийном производстве.

Станки высокой производительности применяют главным образом в серийном массовом производстве; они имеют повышенную мощность и жесткость. К ним относятся токарные многорезцовые станки, токарные одно- и многошпиндельные автоматы и полуавтоматы, круглошлифовальные станки, работающие методом поперечной подачи, бесцентровошлифовальные станки, продольно-фрезерные и резьбонакатные для метчиков, станки с числовым программным управлением.

Выбор технологического оборудования (станков) определяется:

– способом обработки;

– точностью и качеством обрабатываемой поверхности;

– габаритными размерами заготовок, размерами обрабатываемых поверхностей и массой заготовок;

– мощностью, потребляемой на резание;

– экономически целесообразной производительностью в соответствии с типом производства;

– стоимостью станка.

На основания технологического способа обработки выбирают группу и тип металлорежущего станка (токарный, сверлильный, шлифовальный, зубофрезерный, фрезерный, протяжной и т. п.). Типоразмер стан­ка определяется с учетом габаритных размеров – d и l – для токарных, сверлильных, шлифовальных; В и l – фрезерных, строгальных и плоскошлифовальных; конфигурации обрабатывае­мой заготовки.

Если для разрабатываемой операции возможно примене­ние станков двух разных моделей, которые обеспечивают равные технологические показатели обработки (производи­тельность, точность, шероховатость, режимы и т.п.), то в этом случае следует сравнить технико-экономические показатели разработанных технологических вариантов с применением раз­личных станков и выбрать оптимальный .

Номенклатура обрабатываемых деталей должна соответствовать следующим критериям (ограничениям) :

– число деталей в партии запуска (n > 10…50), при этом больший размер относится к деталям простым и менее трудоемким;

– номенклатура обрабатываемых деталей в течение месяца не менее 10…40 наименований или не менее 240 – 480 партий запуска деталей в год;

– повторяемость партии деталей (n > 12);

– вид заготовки по отраслевому классификатору продукции (ОКП) (прокат, штамповка) и неравномерность припуска в партии деталей не более 0,5 мм,

– число обрабатываемых поверхностей детали не менее 3;

– геометрическая форма детали, Наличие: ступеней – не менее 2; фасонных поверхностей – не менее 1; конических – не менее 1; резьбовых поверхностей – не менее 1; канавок – не менее 2; отверстий – не менее 1;

– наличие точно обрабатываемых поверхностей (6 – 9–й квалитет);

– шероховатость обрабатываемых поверхностей.

Для токарной обработки примем токарно-винторезный станок 16К20 , так как производство мелкосерийное. Выбранный станок должен обеспечивать выполнение технических требований, предъявляемых к детали. Размеры рабочей зоны станка должны соответствовать годовой программе выпуска деталей.

Мощность и жесткость, кинематические возможности станка должны позволять вести обработку на оптимальных режимах резания с наименьшими затратами времени и себестоимостью.

В единичном и мелкосерийном производстве выбирают такие станки, которые соответствуют выбранному методу обработки, размерам заготовок и необходимой мощности. Размеры станка, мощность, пределы частот вращения и подач, число их изменений входят в понятие техническая характеристика станка.

Принята следующая техническая характеристика для станков общего назначения:

1.Для токарных и токарно-винторезных станков - высота центров или

наибольший диаметр обработки над суппортом, расстояние между

центрами.

2.Для фрезерных станков консольного типа (горизонтальных, вертикальных,

универсальных) – рабочая площадь стола.

3.Для круглошлифовальных станков – наибольший диаметр и длина

шлифования.

В соответствии с технологическим назначением станка современные металлорежущие станки строятся с достаточной жесткостью и точностью движений, с соответствующей простотой и безопасностью обслуживания.

Для станков высокой производительности также устанавливается соответствующая техническая характеристика. Определяющим фактором выбора станков агрегатных и специальных служит модель станка и размеры обрабатываемых заготовок. При выборе станков высокой производительности, агрегатных и специальных дополнительными условиями будут являться производительность станка на данной операции и число станков для этой операции.

Твердосплавные инструменты применяют при скоростном резании, для получения высокого класса чистоты поверхностей и при обработке заготовок из твердых и закаленных материалов. Инструменты из быстрорежущей стали применяют при затыловании фрез, сверлении отверстий в стальных заготовках, фрезеровании стружечных канавок в инструментах, резьбонарезании, зубофрезеровании, протягивании внутренних поверхностей и других работах, где нельзя применить твердые сплавы.

Выбираю такие станки, которые соответствуют выбранному методу обработки, размерам заготовок и необходимой мощности, с использованием существующего парка станков и нестандартного оборудования в цехах завода, а именно при единичном производстве: токарно-винторезный станок 1К63; кругло-шлифовальный станок 3А164А.