4 Структура технологического процесса

Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте, в частности, при обработке резанием─на одном станке. Если после обработки части поверхностей заготовка передаётся на другое рабочее место, а затем возвращается на тот же станок, то дальнейшая обработка на нём составит следующую операцию.

Позицией называется фиксированное положение, занимаемое неизменно закреплённой обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части операции.

Технологическим переходом называется законченная часть операции, выполняемая одним и тем же инструментом при постоянной поверхности, образуемой обработкой, технологических режимах и установке.

Проход─это часть перехода, характеризуемая снятием одного слоя металла.

Структуру технологического процесса представим в виде блок-схемы на рисунке 3.

Получение заготовки

Токарная операция

Сверлильная операция

Протягивание

Термическая обработка

Шлифовальная операция

Контроль качества

Рисунок 3 ─ Структура технологического процесса

Токарная обработка заключается в выполнении самых разнообразных операций: обработка резцами наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, торцовых плоскостей, нарезание наружных и внутренних резьб, отрезки, сверления, зенкерование и развёртывание отверстий.

Сверлильная операция предназначена для обработки отверстий: сверления и рассверливания, зенкерование и развёртывание, нарезание резьбы.

Фрезерная операция предназначена для обработки плоскостей, наружных и внутренних фасонных поверхностей, прорезке прямых и винтовых канавок, фрезерование резьб, зубьев колёс.

Шлифовальная операция предназначена для окончательной обработки поверхностей, придание поверхности необходимого качества и точности.

5 Выбор оборудования и приспособлений

При выборе типа станка и степени его автоматизации необходимо учитывать следующие факторы:

1) габаритные размеры форму детали;

2) форму обрабатываемых поверхностей, их расположение;

3) технические требования к точности размеров, формы и шероховатости обработанных поверхностей;

4) размер производственной программы, характеризующий тип производства данной детали.

В единичном и мелкосерийном производстве используются универсальные станки, в серийном наряду с универсальными станками широко применяются полуавтоматы и автоматы, в крупносерийном и массовом производстве ─ специальные станки, автоматы, агрегатные станки и автоматические линии.

Для обработки данной детали применяются:

1) Токарно-винторезный станок 16К20

2) Вертикально-сверлильный станок 2Н125

4) Кругло-шлифовальный станок 3Б153

5) Горизонтально-протяжной станок 7Б55

Технические характеристики станков приведены в таблицах 7-11.

Таблица 7─ Токарно-винторезный станок 1Мб1

Величина	Размер
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм	320
Расстояние между центрами, мм	1000
Число ступеней частоты вращения шпинделя	24
Частота вращения шпинделя, об/мин	12,5 ─ 1600
Число ступеней подач суппорта	24
Подача суппорта, мм/об:
продольная	0,08 ─ 1,9
поперечная	0,04 ─ 0,95
Мощность главного электродвигателя, кВт	4
КПД станка	0,75
Наибольшая сила подачи механизма, кгс	150

Таблица 8 ─ Вертикально-сверлильный станок 2Н125

Величина	Размер
Наибольший условный диаметр сверления, мм	25
Вертикальное перемещение сверлильной головки, мм	200
Число ступеней частоты вращения шпинделя	12
Частота вращения шпинделя, об/мин	45 ─ 2000
Число ступеней подач	9
Подача шпинделя, мм/об	0,1 ─ 1,6
Крутящий момент на шпинделе, Н	250
Наибольшая допустимая сила подачи, Н	90
Мощность электродвигателя, кВт	2,2
КПД станка	0,8

Таблица 10 ─ Круглошлифовальный станок 3М153

Величина	Размер
Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки:
диаметр	140
длина	500
Высота центров над столом	90
Наибольшее продольное перемещение стола	500
Скорость автоматического перемещения стола, м/мин	0,02 -5
Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин, при наружном шлифовании	1800
Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин	0,05 - 5
Мощность электродвигателя привода данного движения, кВт	7,5

Таблица 11 ─ Горизонтально – протяжной станок 7Б55

Величина	Размер
Номинальное тяговое усилие, кН	100
Длина рабочего хода ползуна, мм	1250
Диаметр отверстия под планшайбу в опорной плите, мм	160
Размер передней опорной плиты, мм	450450
Предел рабочей скорости протягивария, м/мин	1,5-11,5
Мощность главного электродвигателя, кВт	18,5
КПД станка	0.9

Подсчитаем промежуточные значения подачи и частоты вращения шпинделя

На основании закона их изменения по геометрической прогрессии знаменатель

Которой определяется по формулам :

где S_z и S₁ – максимальное и минимальное значения подачи;

Z – количество ступеней подачи;

где n_z и n₁ – максимальное и минимальное значения частоты вращения;

z – количество ступеней частоты вращения

Для токврно-винторезного станка:

=1,14 =1,23 S₂ = S₁  _s = 0,08  1,147 = 0,092 ; n₂ = n₁  _n = 12,5  1,23 = 15,38

S₃ = S₁  _s² = 0,08  (1,147)² = 0,105 ; n₃ = n₁  _n =12,5  (1,23)² = 18,91;

S₄ = S₁  _s³ = 0,08  (1,147)³ = 0,120; n₄ = n₁  _n = 12,5  (1,23 )³=23,26;

S₅ = S₁  _s⁴ = 0,08  (1,147)⁴ = 0,138; n₅ = n₁  _n = 12,5 ( 1,23 )⁴=28,61;

S₆ = S₁  _s⁵ = 0,08  (1,147)⁵ = 0,159; n₆ = n₁  _n = 12,5 (1,23 )⁵=35,19;

S₇ = S₁  _s⁶ = 0,08 (1,147)⁶ = 0,182 ; n₇ = n₁  _n = 12,5  (1,23 )⁶= 43,29;

S₈ = S₁  _s⁷ = 0,08  (1,147)⁷ = 0,209; n₈ = n₁  _n =12,5  (1,23) ⁷=53,24;

S₉ = S₁  _s⁸ = 0,08  (1,147)⁸= 0,239; n₉ = n₁  _n = 12,5 (1,23 )⁸=65,49;

S₁₀= S₁  _s⁹ = 0,08  (1,147)⁹ = 0,275; n₁₀ = n₁  _n = 12,5 (1,23) ⁹=80,55;

S₁₁ = S₁  _s¹⁰ = 0,08  (1,147)¹⁰ =0,315; n₁₁= n₁  _n = 12,5  (1,23 )¹⁰=99,07;

S₁₂ = S₁  _s¹¹ = 0,08  (1,147)¹¹ = 0,362 ; n₁₂ = n₁  _n = 12,5 (1,23 )¹¹=121,86;

S₁₃ = S₁  _s¹²= 0,08  (1,147)¹²= 0,415; n ₁₃ = n₁  _n = 12,5(1,23 )¹²=149,89;

S₁₄= S₁  _s¹³ = 0,08  (1,147)¹³ = 0,476; n₁₄ = n₁  _n =12,5  (1,23)¹³ =184,36;

S₁₅ = S₁  _s¹⁴ = 0,08  (1,147)¹⁴ = 0,546; n₁₅ = n₁  _n =12,5  (1,23)¹⁴ =226,77;

S₁₆= S₁  _s¹⁵ = 0,08  (1,147)¹⁵ = 0,626; n₁₆= n₁  _n =12,5  (1,23 )¹⁵=278,92;

S₁₇= S₁  _s¹⁶ = 0,08  (1,147)¹⁶ = 0,718 ; n₁₇ = n₁  _n = 12,5  (1,23 )¹⁶=343,08;

S₁₈= S₁  _s¹⁷ = 0,08  (1,147)¹⁷ = 0,824; n₁₈= n₁  _n = 12,5 (1,23 )¹⁷=421,98;

S₁₉= S₁  _s¹⁸ = 0,08  (1,147)¹⁸ = 0,945; n₁₉= n₁  _n = 12,5  (1,23 )¹⁸=519,04;

S₂₀= S₁  _s¹⁹ = 0,08  (1,147)¹⁹ = 1,083; n₂₀= n₁  _n = 12,5  (1,23 )¹⁹=638,42;

S₂₁ = S₁  _s²⁰= 0,08  (1,147)²⁰ =1,243; n₂₁= n₁  _n = 12,5  (1,23 )²⁰= 785,26;

S₂₂= S₁  _s²¹ = 0,08  (1,147)²¹ = 1,425; n_{2 2}= n₁  _n = 12,5 (1,23 )²¹= 965,87;

S₂₃= S₁  _s²² = 0,08  (1,147)²² = 1,635; n₂₃ = n₁  _n = 12,5 (1,23 )²²=1288,;

S₂₄ = S₁  _s²³= 0,08  (1,147)²³ =1,9 n₂₄ = n₁  _n =12,5  (1,23 )²³=1600;

Для вертикально-сверлильный станка

=1,41 =1,41

S₂ = S₁  _s = 0,1 1,41 =0,141; n₂ = n₁  _n =45 1,41 =63,45;

S₃ = S₁  _s² =0,1  (1,41)²=0,2; n₃ = n₁  _n =45 (1,41)² =89,46;

S₄ = S₁  _s³ =0,1  (1,41)³ =0,28; n₄ = n₁  _n = 45 (1,41 )³=126,15;

S₅ = S₁  _s⁴ = 0,1 (1,41)⁴ =0,4; n₅ = n₁  _n = 45 ( 1,41 )⁴=177,86;

S₆ = S₁  _s⁵ = 0,1 (1,41)⁵ =0,56; n₆ = n₁  _n = 4 5 (1,41 )⁵=250,79;

S₇ = S₁  _s⁶ = 0,1(1,41)⁶ =0,79; n₇ = n₁  _n = 45  (1,41 )⁶=353,61;

S₈ = S₁  _s⁷ = 0,1 (1,41)⁷ =1,11; n₈ = n₁  _n =45  (1,41) ⁷=498,59;

S₉ = S₁  _s⁸ = 0,1 (1,41)⁸=1,6; n₉ = n₁  _n =45 (1,41 )⁸=703;

n₁₀ = n₁  _n =45 (1,41) ⁹=991,25;

n₁₁= n₁  _n =45  (1,41 )¹⁰=1397,67;

n₁₂ = n₁  _n = 45 (1,41 )¹¹=2000;

Приспособление выбирается из условия жёсткого и надёжного закрепления детали, обеспечения требуемой точности обработки, максимального сокращения вспомогательного времени на установку, закрепления и снятия деталей со станка.

В единичном и мелкосерийном производстве применяются преимущественно универсальные приспособления, являющиеся принадлежностями станков. В серийном и массовом производстве рекомендуется применять специальные приспособления, повышающие точность обработки и штучное время.

Для выше приведенных станков при изготовлении данной детали применяются следующие приспособления

1) Токарные кулачковые патроны;

2) Кондуктор специальный

3) Эксцентриковые тиски с рычагом-усилителем

4) Накладки тисков