Разработка технологического процесса изготовления детали на станках

По программе раздела: "Обработка материалов резанием, должен быть разработан процесс:

• по виду - единичный, т.е. технологический процесс, относящийся к изделиям одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства;

• по степени детализации содержания - маршрутно-операционный.

Разработка технологического процесса изготовления детали включает в себя:

1. Анализ рабочего чертежа детали, условий производства.

2. Определение программы выпуска, установление типа производства.

3. Выбор вида заготовки. Назначение припусков.

4. Установление плана и методов механической обработки.

5. Разработку операций (выбор станочного оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента, назначение режима резания для каждого перехода, определение нормы времени).

6. Оформление документации технологического процесса.

1. Анализ рабочего чертежа детали. Условий производства

Основными исходными материалами для разработки технологического процесса изготовления детали являются рабочий чертеж самой детали, производственная программа ее выпуска и сведения о наличном оборудовании в мастерской предприятия или цехах ремонтного завода.

Рабочий чертеж детали должен содержать полные данные о материале и термообработке, шероховатости поверхностей и все необходимые размеры.

При анализе рабочего чертежа детали, прежде всего, нужно установить наиболее точные поверхности и размеры, обеспечение заданной точности которых представляет наибольшую сложность и важность. Решающее влияние на перечень и последовательность операций может оказать твердость детали, указанная на чертеже. При сравнительно невысокой твердости (НВ ≤ 350) требуемую по чертежу точность и шероховатость в большинстве случаев можно обеспечить обработкой резцом, фрезой, протяжкой и разверткой, т.е. лезвийными инструментами. При большей твердости рабочих поверхностей (НВ ≥ 350, HRC ≥ 35) токарные, фрезерные или другие операции проводятся до окончательной термообработки (закалки с отпуском), после чего требуются отделочные операции: шлифование, полирование, доводка, и др.

2. Программа выпуска, установление типа производства

Рациональный технологический процесс изготовления детали невозможно разработать без предварительного уяснения программы выпуска, которая определяет тип проектируемого производства (индивидуальное, серийное).

Программа выпуска (перечень и количество деталей на планируемый период времени) определяется по объёму выпуска, который приводится в задании или задаётся преподавателем.

3. Выбор вида заготовки. Назначение припусков

Важным вопросом при проектировании процесса изготовления детали является выбор наиболее рациональной заготовки. От данного выбора, т.е. установления метода получения заготовки, ее формы, величины припусков, напусков и др. зависят объем последующей механической обработки и стоимость изготовления детали в целом.

При разработке чертежа заготовки важно правильно назначить общий припуск на обработку, который представляет собой сумму всех операционных припусков. Припуск, с одной стороны, должен быть достаточным, чтобы обеспечить получение детали с заданными размерами и качеством поверхности, а с другой - должен быть минимальным в целях экономии материала и уменьшения объема механической обработки.

Величина припуска зависит от толщины дефектного слоя заготовки (окалины, обезуглероженного слоя у поковок и штамповок, "корки" у отливок), от погрешностей формы и размеров заготовки, от способа установки детали при обработке и размеров обрабатываемых поверхностей.

Подробные рекомендации по выбору заготовок и назначению общих и операционных пропусков изложены в специальной литературе [4,13].

При изготовлении деталей из круглого проката, диаметр которого превышает диаметр отверстия шпинделя станка, заготовки для деталей предварительно отрезаются на отрезных станках: дисковых, ножовочных, гильотинных и др. При этом, назначая длину заготовки, следует стремиться исключить отходы (обычно это части заготовки, служащие для закрепления в патроне), что достигается обработкой с разных установок, на центрах, применением специальных оправок и др. В этом случае длина заготовки ненамного превышает длину детали, причем нередко - лишь на величину припусков на подрезание торцов: по 1 ...3 мм на сторону.

При диаметре прутка, меньшем диаметра отверстия шпинделя, детали изготавливаются непосредственно из прутка (заготовительной операции, как и заготовки, как таковой, нет), наибольшая длина которого определяется длиной шпинделя, патрона и допускаемыми величинами выступающих концов прутка.

Рассмотрим определение общего припуска на ступенчатые валы диаметром 35 … 55 мм по упрощенной методике. Для получения достаточно точных валов (6 … 7 квалитет) с высоким классом шероховатости (Ra 0,63 … 1,25) необходимо кроме чернового и чистового точения и шлифование. По справочным данным припуск на шлифование составляет 0,3 … 0,6 мм на диаметр, на чистовое точение – 0,5 … 2 мм и на черновое точение 2 и более миллиметров в зависимости от диаметром вала. Определим минимальный припуск δ_мин = 0,3 + 0,5 + 2 = 2,8 мм и округляем до 3 мм, максимальный – δ_макс = 0,6 + 2 + 2 = 4,6 мм и округляем до 5 мм для выбора диаметра заготовки из круглого проката. Для валов большего диаметра черновой припуск необходимо увеличивать пропорционально размеру вала.

Пример записи прокатного профиля в рабочих чертежах, технической документации:

Читается: сталь горячекатаная круглая марки Ст.З диаметром 50 мм обычной точности – В.

Выбранную заготовку в виде отливки, поковки или штамповки необходимо вычертить на карте эскизов (см. ниже) или на листе пояснительной записки в соответствии с требованиями ЕСКД с указанием припусков и допусков, установленных по справочной литературе.