Маршрутная технология изготовления детали

Технологический процесс – часть производственного процесса, которая предусматривает последовательные изменения состояния исходной заготовки до получения готовой детали согласно чертёжной документации.

При разработке техпроцесса изготовления детали решаются задачи:

1) составляется общий план обработки детали;

2) устанавливается последовательность выполнения техопераций;

3) уточняются методы обработки, базы; 

4) определяется содержание операций и оснащение.

  

 

 

Таблица 2 – Анализ требований точности и взаимного расположения

Размер (поверхность)	Последовательность обработки	Шероховатость	Точность
М68-8g	Точение черновое       чистовое Резьбонарезание	Rа 12,5 Rа 3,2	IT12 IT10
Ø80k6	Точение черновое            чистовое Шлифование	Rа 6,3 Rа 3,2 Rа1,25	IT12 IT10 IT6
Ø168h12; Ø90h14; Ø110h14;	Точение черновое              чистовое	Rа 12,5 Rа 6,3	IT14 IT14
L 380h14;	Точение черновое	Rа 6,3	IT14
10H12×Ø63,5h12 20±0,5 20N9×Ø61h12; 10±0,5 60±0,5	Фрезерование	Rа 6,3	IT14
80±1 24h12 20±0,5 66±0,5	Точение черновое Точение чистовое	Rа 12,5 Rа 6,3	IT14 IT14
Фаски 2´45° 1,5´45° Канавки b 4,5´Ø64; b 2,2´Ø76	Точение чистовое	Rа 6,3	IT12
Зубчатый венец m–3 z–38	Зубофрезерование Зубошлифование	Rа 2,5 Rа 1,6	IT10 IT8

          

                       Анализ технических требований

а) Поверхности    Ø80k6 выполнены с шероховатостью Ra 1,25 -  6 кл. точности.

б) Поверхность эвольвентного профиля зубьев выполнены с шероховатостью Ra 1,6 – 7-С  класса точности.

Требования к взаимному расположению поверхностей.

Базами являются поверхности Ø80k6 слева и справа.

а) радиальное биение поверхности относительно оси не более 0,03мм. 

б) радиальное биение зубчатого венца на зуб не более 0,05мм. за оборот – 0,1 обеспечиваются в техпроцессе зубошлифованием и оснасткой.

Закалка ТВЧ предусмотрена по ходу технологического процесса.

Эффективность обработки (точность, производительность и т. д.) существенно зависит от выбранных способов установки деталей.

 

 

Таблица 3 – Маршрут обработки детали

№ оп.	Наименование операции	Станок, оборудование	Содержание операции
000	Заготовительная	Кривошипный горячештамповочный пресс	Горячая объемная штамповка
005	Токарная с ЧПУ	Токарный п/а                     с ЧПУ FORT мод. Д 500	Точить поверхности предварительно с 2х сторон.
010	Токарная с ЧПУ	Токарно – фрезерный п/а                   с ЧПУ мод. NEF 400	Точить поверхности, резьбу и канавки, фрезеровать шпоночный паз
015	Токарная с ЧПУ	Токарно – фрезерный п/а                   с ЧПУ мод. NEF 400	Точить поверхности, резьбу и канавки, фрезеровать шпоночный паз
020	Зубофрезерная	Зубофрезерный п/а с ЧПУ                            мод. GHO-200	Фрезеровать зубчатый венец m-3 z -38
025	Слесарная	Слесарная установка	Зачистить заусенцы
030	Промывка	Моечная установка	Промыть деталь.
035	Контроль	Контрольная плита	Проверить все размеры
040	Термообработка	Закалочная установка           ТВЧ	Калить ТВЧ h 1,0...1,3, 48...53 HRC
045	Шлифовальная с ЧПУ	Шлифовальный п/а с ЧПУ мод. GU-3250	Шлифовать поверхности           Ø80k6  и торец
050	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный п/а с ЧПУ Reishauer мод. RZ 500	Шлифовать зубчатый венец m-3 z -38
055	Слесарная	Слесарная установка	Зачистить заусенцы
060	Промывка	Моечная машина	Промыть деталь.
065	Контроль	Контрольная плита	Проверить все размеры

Выбор технологических баз

Технологические базы подразделяются: на установочные и измерительные. Установочные базы - поверхности, которыми она устанавливается в определенном положении относительно станка и режущего инструмента.

При выборе технологиче­ских баз необходимо руководствоваться следующими правилами:

1) Стремиться выполнить принцип «совмещения баз» — совместить технологическую, измерительную и конструкторскую базы. В этом случае погрешность базирования равна погрешности формы технологической базы.

2) Стремиться выполнить принцип «постоянства баз», по всему технологическому процессу использовать одни базовые по­верхности.

3) Базовые поверхности должны иметь соответствующие размеры,         точ­ность их взаимного расположения, точную установку и жесткость.

4) Черновую базовую поверхность следует использовать один раз на первой установке.

Выбор баз для черновой обработки

Основные требования к поверхностям, используемым в качестве черновых баз:

1) поверхности должны иметь достаточные размеры, для обеспечения точности базирования и усилия закрепления;

2) поверхности должны иметь более высокую точность, наименьшую шероховатость и не иметь других дефектов;

3) за базы на первой операции рекомендуется принимать поверхности с наименьшими припусками;

 

Рисунок 2 – Схемы базирования  (черновые базы).

Установочная база может быть основной или вспомогательной.

Основной установочной базой для данной детали являются центровые фаски, которые формируются на первых операциях техпроцесса.   

Рисунок 3 – Схемы базирования (чистовые базы).

При выборе базовых поверхностей максимально соблюдается принцип единства и постоянства баз, что положительно отражается на погрешности базирования, качестве обработки, на конструктивных особенностях установочно-зажимных приспособлениях.              

РАЗРАБОТКА ПЛАНИРОВКИ УЧАСТКА

 

2.1 Выбор типа планировки

 

Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым. Это самый распространенный тип производства. Изготовление деталей производится партиями (сериями), состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам деталей, запускаемых в производство одновременно. В зависимости от типоразмера детали, размера партии, количества изделий в серии и частоты повторяемости серий в течение года выделяют мелко- средне- и крупносерийное производство.

В серийном производстве технологический процесс разделен на отдельные операции, закрепленные за определенными станками. Применяется самое разнообразное оборудование: универсальное, специализированное, автоматизированное и агрегатные станки. Оснастка – универсально-переналаживаемая. Квалификация рабочих – средняя.

Линейный принцип применяется при поточном производстве и характеризуется определенной последовательностью выполнения операций технологического процесса в каждый момент времени. В этом случае оборудование располагается по ходу технологического процесса.

Предметный принцип применяется при расширении номенклатуры изделий в условиях серийного производства и основан на применении однотипных технологических процессов. В этом случае группирование оборудования осуществляется по конструктивным особенностям деталей, например, участки обработки валов, зубчатых колес, корпусных деталей, в пределах которых оборудование располагается по ходу технологического процесса.

2.2	Характеристика оборудования

 

Технологическое оснащение – комплекс элементов, обеспечивающий выполнение процесса изготовления деталей заданной точности и производительности с оптимальными затратами на производство. [6]

Современное технологическое оборудование имеет жесткую кон­струкцию, позволяющую совмещать черновую и чистовую обработки, обеспе­чивая при этом высокую точность и качество обрабатываемых поверхностей. Требования к точности и жесткости станков постоянно повышаются, так как погрешности, допущенные при изготовлении станка, пе­реносятся на обработанную деталь. При оценке возможности обеспе­чения заданной точности обработки заготовок учитываются индиви­дуальные возможности станка и степень его износа.

Выбор технологического оборудования – станков зависит от:

¾ типа производства, требуемой производительности и себестоимости;

¾ метода обработки отдельных элементов детали;

¾ габаритных и обрабатываемых размеров детали и мощности, необходимой для резания;

¾ возможности обеспечения требуемой точности размеров и формы и качества поверхностей изготовляемой детали;

¾ степени удобства и безопасности работы станка.

Токарный полуавтомат с ЧПУ FORT модели Д 500

Станина из высококачественного чугуна гарантирует высокую жесткость и виброустойчивость. Жесткость шпинделя обеспечивается 4-мя коническими двухрядными подшипниками.    Высокоточные ШВП класса точности СЗ со сдвоенной гайкой гарантирует жесткость и точность. Увеличенный диаметр ШВП по оси 2 до 50 мм гарантирует стабильность на максимальных режимах резания. 

Оси «С» и «Y» значительно расширяют технологические возможности, позволяет производить фрезерование, вне осевое сверление и  нарезание резьбы и другие операции Ось «С» и фрезерная функция значительно расширяют технологические возможности станка.

 

Рисунок 4.  Токарный п/а с ЧПУ FORT модели Д 500  

 

Таблица 4 – Техническая характеристика

Параметры

Значение

Максимальный диаметр обрабатываемой детали, мм: Максимальная длина обрабатываемой детали, мм: Расстояния между поверхностями двух шпинделей, мм: Перемещение по осям: "X" / "Z" / Y , мм: Мощность привода, кВт: Диапазон частот вращения, мин-1: Размер под патрон / Диаметр патрона, мм:  Отверстие в шпинделе, мм: Ускоренное перемещение по оси X1, X2 / Z1, Z2  м/мин:   Ускоренное перемещение по оси B / по оси Y м/мин:   Количество позиций инструмента/ из них вращающихся     Диаметр хвостовика (по DIN69880) / высота резца, мм: Время индексации головки на одну позицию, с:  Максимальная частота вращения, мин-1: Максимальный диаметр /скорость вращения инструмента, мм/мин-1:    Сечение резца, мм:  Мощность приводного инструмента, кВт: Точность позиционирования, мм: Габариты станка, мм:

190 350 750 135 / 450 / ±40 15 0 - 8000  А2-5/250 А5/55 18 18 / 24  6 / 24 12 15/20 0,14                4500 16/6000 20×20 3,5 ±0,005 3500´1600´1900

Рисунок 5. Токарно – фрезерный полуавтомат с ЧПУ модели NEF 400  

Ключевые особенности NEF 400 Интегрированный шпиндель-двигатель ISM: увеличенное отверстие шпинделя, более высокое число оборотов, увеличенная точность/жесткость по оси С, увеличенные диаметры подшипников для повышения жесткости, жидкостное охлаждение для улучшения термической стабильности, удобство сервисного обслуживания – отсутствует необходимость периодической регулировки ремня. Увеличенный обзор рабочей зоны, удобное управление, компактная конструкция. Компактная конструкция за счет очень жесткой, массивной литой станины станка. Револьверная головка VDI 30 на 12 инструментов и задняя бабка с автоматическим управлением и гидравлическим приводом в стандартной комплектации. 

Таблица 5 – Техническая характеристика

Параметры	Значение
Максимальный диаметр устанавливаемой детали через станину , мм:	385
Максимальный диаметр обточки через станину, мм:	350
Быстрый ход (X), мм:	255
Продольное перемещение (Z) мм:	800
Шпиндельная головка, Size:	170 h5
Диаметр в передней опоре, мм:	87
Диаметр патронных заготовок, мм:	130
Сверление шпинделем , мм:	200/250
Мощность привода (40/100% цикла нагрузки), kW:	11,5 / 8
Диапазон скорости, об/мин: :	0 – 4 500
Быстрый ход (X/Z), мм:	30/30
Диаметр хвостовика (DIN 69880) 30(BDI 30),	30 (VDI 30)
Габариты (длина´ширина´высота), мм:	2812×2638×2810

          3. Зубофрезерный полуавтомат модели с ЧПУ GHO-200

Зубофрезерный станок с ЧПУ GHO-200 для высокоскоростного, прецизионного зубофрезерования. На станке могут быть обработаны следующие типы колес: цилиндрические прямозубые колеса; цилиндрические косозубые колеса;  звездочки; червячные колеса.

Рисунок 7 Зубофрезерный полуавтомат модели с ЧПУ GHO-200

Таблица 6 – Техническая характеристика

Параметры	Значение
Максимальный диаметр, модуль заготовки, мм:	Ø 200/ 5,5
Диаметр стола Ø, мм:	240
Перемещение по оси Z / оси X, мм:	350/200
Угол наклона фрезы, °:	±45
Конус оправки червячной фрезы	NT.№40
Максимальный диаметр / длина фрезы, мм:	Ø 180 / 190
Максимальная скорость вращения фрезы, об/мин:	500
Максимальная скорость вращения стола, об/мин:	230
Ход задней стойки, мм:	380-780
Ускоренная подача по оси Z, X, м/мин:	12
Ускоренная подача по оси Y, мм/с:	1
Расстояние от поверхности стола до центра фрезы по оси Z, мм:	200-550
Расстояние от поверхности стола до центра фрезы по оси X, мм:	15-215
Привод оси B, вращение инструмента, кВт:	АС 12 / 16
Привод оси A, поворотное движение фрезерного шпинделя, кВт:	1,6
Привод оси Z, верт. перемещение фрезерного шпинделя, Нм:	27 / 2:1
Привод оси X, радиальное перемещение передней стойки (Нм)	27
Привод оси C, вращение стола, Нм:	410
Привод оси Y, тангенциальное перемещение инструмента, Нм:	6 / 10:1
Привод оси Y, тангенциальное перемещение инструмента, Нм:	0,2/0,9
Привод системы смазки/ СОЖ, кВт:	3,7 / 2,2
Привод гидросистемы, кВт:	7600
Фиксация фрезерного шпинделя, кг:	280 -1120
Фиксация заготовки	(Ø цилиндра 120 мм)
Количество управляемых от ЧПУ осей/ одновременно	6 (X,Y,Z,A,B,C) /4
Габариты (длина´ширина´высота), мм:	2812×2638×2810

 

Шлифовальный п/а с ЧПУ мод. GU-3250

Предназначен для наружного шлифования цилиндрических поверхностей изделий и конических поверхностей изделий с небольшой конусностью.   

Таблица 7 – Техническая характеристика

Параметры	Значение
Межцентровое расстояние, мм:	500
Максимальный диаметр шлифования, мм:	280
Предельные углы поворота стола ,° :	-0,5…+8
Частота вращения шпинделя бабки изделия, мин-1:	5-750
Шлифовальный круг, мм:	405´63´127
Окружная скорость шлифовального круга, м/сек:	33
Угол поворота шлифовальной бабки,° :	+45, -15
Минимальная величина перемещения по оси X/Z, мм:	0,001
Конус шпинделя бабки изделия / пиноли задней бабки	КМ4
Ход пиноли задней бабки, мм:	35
Скорость подачи стола, м. мин-1:	0,005 ÷ 5
Общая потребляемая мощность станка, кВт:	8
Габариты (длина×ширина×высота), мм	3810×2100×1850

Рисунок 8 Шлифовальный п/а с ЧПУ мод. GU-3250

Зубошлифовальный п/а с ЧПУ Reishauer RZ 500

На станке Reishauer RZ 1000 обеспечивается преимущества процесса обкатного зубошлифования Reishauer при изготовлении зубчатых колес.

Таблица 8 – Технические характеристики 

Параметры	Значение
Диаметр окружности вершин зубьев, мм:	500 mm
Модуль, мм:	0,8 - 10
Угол наклона зубьев, °:	±40
Ширина зубчатого колеса, мм:	макс 250
Скорость резания при шлифовании, м/с:	макс. 80
Диаметр окружности шлифовального колеса, мм:	300-205
Ширина шлифовального колеса, мм:	145
Диаметр правящего инструмента, мм:	160
Габариты (длина×ширина×высота), мм:	2800×2760×3100

 

Рисунок 9 Зубошлифовальный п/а с ЧПУ Reishauer RZ 1000

а	б
в	г
Рисунок 10 Рабочие позиции станка RZ 1000

а – позиция шлифования; б – позиция правки;                                                                                      в – позиция смены шлифовального круга; г – позиция контроля.

С помощью поворотной стойки станка шлифовальный шпиндель устанавливается на три различные позиции: шлифования (рис. 10 а), правки             (рис. 10 б), смены шлифовального круга (рис. 10 в)