Разработка технологического процесса детали типа вал-червяк (стр. 3 из 9)
8. Выбор технологических баз и размерный анализ
База - это поверхность или сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования. В зависимости от числа идеальных опорных точек, с которыми база находится в контакте, различают установочную базу, контактирующую с тремя опорными точками, направляющую базу, контактирующую с двумя опорными точками и упорную базу, контактирующую с одной опорной точкой.
Конструкторская база - это база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.
Технологической базой, используемой при обработке заготовок на станках, называется поверхность, линия или точка заготовки, относительно которых ориентируются ее поверхности, обрабатываемые на данном установе.
Измерительной базой называется поверхность, линия или точка, от которых производится отсчет выполняемых размеров при обработке или измерении заготовки, а также при проверке взаимного расположения поверхностей детали или элементов изделия.
Если конфигурация заготовки не дает возможности выбрать технологическую базу, позволяющую удобно, устойчиво и надежно ориентировать и закрепить заготовку в приспособлении или на станке, то прибегают к созданию искусственных технологических баз. Характерным примером служат центровые отверстия, не требующиеся для готового вала и необходимые исключительно из технологических соображений.
Совмещение установочной, измерительной и сборочной баз при постоянстве выбранной базы в значительной степени облегчает решение сложных технологических задач, возникающих при обработке любых деталей.
В качестве заготовки используется прокат. При изготовлении червяка обработка поверхностей 1,21 происходит закрепление детали за необработанную поверхность 9. Затем сверлятся центровые отверстия 22,26. Последующая обработка поверхностей 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16, 17,18,19 проводится при установке заготовки в центра 22,26. Нарезание винтовой канавки червяка производится при установке заготовки в центра 22,26 и зажим за поверхность 3 или 17. При изготовлении шпоночного паза 20 зажим заготовки производится за поверхности 3,14 с упором в поверхность 7. Обработка поверхности 24,25 и нарезание резьбы поверхностей 23,27 производится при зажиме за поверхность 9 с упором заготовки в торцы 7,11.
Рис.1 – размерный анализ детали
9. Выбор технологического маршрута
Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить ее конструкцию и функции. Разрабатываемый тех-нологический процесс должен обеспечивать повышение производительности труда и качества детали, сокращение материальных и трудовых затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду. Технологический процесс обработки деталей подобного типа включает в себя несколько этапов: обработка наружных поверхностей при установке на необработанные и предварительно обработанные поверхности, получение базовых поверхностей, используемых в дальнейшем на других операциях.
Намечая технологический процесс обработки детали, следует придерживаться следующих правил:
1. Обрабатывать наибольшее количество поверхностей данной детали за одну установку и т. д.
2. Использовать по возможности только стандартный режущий инструмент;
3. Не проектировать обработку на уникальных станках. Применение уникальных и дорогостоящих станков должно быть технологически и экономически оправдано;
4. С целью экономии труда и времени технологической подготовки производства использовать типовые процессы обработки.
Таблица 43 - Технологический маршрут обработки червяка.
| Операции | Технологические базы | Используемое оборудование | |
| 005 | Заготовительная | Цилиндрическая поверхность | Отрезной станок |
| 010 | ФрезернаяФрезерование торцов и зацентровка | Цилиндрическая поверхность | Фрезерно-центровальный станок |
| 015 | Токарная (черновая)Черновая обточка основных диаметров червяка Æ60, Æ38, Æ35, Æ32 мм | Центровые отверстия вала | Токарныйстанок |
| 020 | Термическая Обработка НВ 261 min | - | Электропечь и закалочная ванна |
| 025 | ПравочнаяПравка червяка для выравнивания короблений, возникших во время термообработки | - | Пресс для правки |
| 030 | Токарная (чистовая)Чистовая обточка основных диаметров червяка Æ60, Æ35, Æ32 мм | Центровые отверстия вала | Токарныйстанок |
| 035 | ЗубодолбежнаяНарезание червяка | Центровые отверстия вала | Зубодолбежныйстанок |
| 040 | ФрезернаяФрезерование шпоночного паза | Цилиндрическая поверхность и торец червяка | Вертикально-фрезерный станок |
| 045 | СверлильнаяСверлить отверстия Æ5мм и нарезать резьбу М6 | ||
| 050 | Калить ТВЧ зуб червяка и шейку Æ45h10 | - | Установка ТВЧ |
| 055 | Шлифование основных диаметров червяка Æ35, Æ32 | Центровые отверстия вала | Круглошлифовальный станок |
| 060 | Шлифование зуба червяка | Центровые отверстия вала | Червячно-шлифовальный станок |
| 065 | Полировка зуба червяка | Центровые отверстия вала | Червячно-шлифовальный станок |
| 070 | СлесарнаяЗачистить заусенцы, прокалибровать резьбу | Верстак слесарный | |
| 075 | Контрольная | - | - |
10. Характеристика применяемого оборудования
10.1. Двусторонний фрезерно-центровальный полуавтомат последовательного действия МР-71Р.
Станок предназначен для фрезерования торцов заготовки с последующей зацентровкой заготовок при обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Таблица 5 - Характеристики фрезерно-центровального станка МР-71М
| Диаметр обрабатываемой заготовки, мм | 20-125 |
| Длина обрабатываемой заготовки, мм | 200-500 |
| Число скоростей шпинделя | 8 |
| Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту | 125-712 |
| Наибольший ход головки фрезы, мм | 225 |
| Диаметр применяемой фрезы, мм | 90-160 |
| Пределы рабочих подач, мм/мин | 20-800 |
| Число скоростей сверлильного шпинделя | 6 |
| Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту | 125-1125 |
| Ход сверлильной головки, мм | 60 |
| Пределы рабочих подач, мм/мин | 20-300 |
| Продолжительность холостых ходов, мин | 0,3 |
| Мощность электродвигателя, кВт: фрезерных головок сверлильных головок | 7 или 101,7 или 2,8 |
| Габариты станка, мм | 2640x1615x1680 |
| Категория ремонтной сложности | 6 |
10.2. Токарно-винторезный станок 16К20
Станок используется для токарной обработки различных заготовок типа валы и диски, нарезки различных резьб, дуг, конусов и внутренних и внешних криволинейных поверхностей с высокой точностью обработки.
В конструкции станков применены горизонтальные закаленные направляющие, суппорт базируется на направляющих TSF
В главном приводе применяются двухскоростные электродвигатели с частотным преобразователем
Точность подач обеспечивается за счет применения шарико-винтовых пар, приводимых в действие серводвигателями.
Допустима установка вертикальных 4-х и 6-ти позиционных резцедержателей и 6-ти позиционных горизонтальных резцедержателей.
Все механические, электрические и гидравлические системы станка объединены в одном корпусе.
Таблица 6 - Характеристики токарно-винторезного станка 16К20
| Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной мм. | 500 |
| Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах мм. | 900 |
| Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над станиной мм | 320 |
| Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом мм. | 200 |
| Наибольший ход суппортов по оси Х/по оси Z мм. | 200 210/905 |
| Максимальная скорость, мм/мин: - продольных подач - поперечных подач | 50003000 |
| Скорость рабочих подач, мм/мин: - продольных - поперечных | 1...20000,5...1500 |
| Количество ступеней регулирования частот вращения шпинделя | 3 |
| Частоты вращения шпинделя на ступени I/II/III (с эл.двигателем 1500 об/мин) об/мин | 3 80/220/660 |
| Мощность электродвигателя, кВт: | 11 |
| Габаритные размеры станка, мм: | 3700 ×2260 ×1650 |
| Масса станка, кг. | 3 800 |
10.3. Зубодолбежный станок ЕЗ10
Станок используется для нарезания долбяком винтовой канавки червяка при обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять долбяки, изготовленные из быстрорежущей стали и твердого сплава, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Таблица 7 - Характеристики зубодолбежного станка ЕЗ10
| Наибольший диаметр заготовки мм. | 200 |
| Наибольшая длина устанавливаемой заготовки мм. | 900 |
| Наибольший модуль нарезаемого червяка мм | 12 |
| Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом мм. | 200 |
| Номинальный диаметр устанавливаемого долбяка | 100 |
| Число двойных ходов инструмента в мин: | 33-188 |
| Круговая подача, мм/дв. ход: | 0,2-1,5 |
| Радиальная подача, мм/дв. ход: | 2,07-5,4 |
| Мощность электродвигателя, кВт: | 5,7 |
| Габаритные размеры станка, мм: | 4200 ×1800 ×3300 |
| Масса станка, кг. | 10 800 |
10.4. Вертикально-фрезерный станок 6Р10