Реферат: 3 5 Разработка маршрутного технологического процесса

3.3.5 Разработка маршрутного технологического процесса

Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки заготовки является основой всего курсового проекта. От правильности и полноты разработки маршрутного технологического процесса во многом зависит организация производства и дальнейшие технико-экономические расчеты курсового проекта.

В технологической части курсового проекта необходимо дать анализ и обоснование разрабатываемого технологического процесса. Прежде всего, необходимо выделить все операции, в которых применяется прогрессивное станочное оборудование, быстродействующее приспособление, специальный режущий и измерительный инструмент. Характер технологического процесса в курсовом проекте определяется типом производства и особыми условиями проектирования, указанными в задании.

Разработка технологического процесса должна быть основана на использовании научно-технических достижений во всех отраслях промышленности и направлена на повышение технологического уровня производства, качества продукции и производительности труда.

Для мелкосерийного производства технологический процесс следует разрабатывать по принципу группового метода обработки деталей, дающего возможность эффективно применять на универсальном оборудовании специализированную высокопроизводительную технологическую оснастку и повышать производительность труда. В мелкосерийном производстве нашли широкое применение станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ не требуют длительной переналадки при переходе на обработку от одной заготовки на другую, что позволяет на данных станках производить процесс обработки широкой номенклатуры заготовок.

Применение станков с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства позволяет увеличить производительность труда, сократить сроки подготовки производства (на 50-70%), снизить себестоимость изготовления деталей, а также использовать труд рабочих более низкой квалификации.

Эффективность использования станков с ЧПУ обеспечивается:

отбором номенклатуры заготовок (по сложности конструкции; по возможности концентрации операции; исключением разметочных и слесарных работ; замены дорогостоящего оборудования и технологической оснастки);

повышением технологичности конструкции детали;

групповым методом обработки детали (классификацией деталей, поверхностей, группированием деталей).

Обеспечение процесса обработки детали производится по следующей схеме:

ознакомление с существующим опытом изготовления аналогичной детали (заготовка, маршрут обработки, структура операций, приспособления, режущий инструмент, режимы резания);

разработка технологической документации (операционная технологическая карта, схема движения режущих инструментов, карта настройки, карта программирования, управляющая программа);

проверка и корректирование управляющих программ (отработка программы без установки режущих инструментов; пробная обработка макета заготовки);

Запись технологических переходов операции производится так же, как и описания технологического процесса, проектируемого на станок с ручным управлением. Независимо от типа производства следует производить подробную разработку технологического процесса.

Проектирование операционного технологического процесса изготовления детали на станках с ЧПУ производится на основе технико-экономических расчетов с обеспечением минимальных затрат времени и наименьшей себестоимости.

Методика проектирования технологического процесса обработки деталей на станках с ЧПУ дана в соответствующей учебной и справочной литературе [3, 16, 28, 32, 36].

В серийном производстве следует проектировать технологический процесс, ориентируясь на использование переменно-поточных линий, когда параллельно изготавливаются партии деталей разных наименований, что позволяет использовать преимущества массового производства.

В массовом производстве следует стремиться разрабатывать технологический процесс для непрерывной поточной линии с использованием высокопроизводительных станков, специальной технологической оснастки и максимальной механизации и автоматизации производства.

Какой бы тип производства не применялся при разработке технологического процесса в курсовом проекте, он должен находиться на уровне передовых достижений науки и техники (с учетом ЕСТД и ЕСТПП).

Разрабатывая технологический процесс обработки деталей, необходимо выполнить следующие условия:

наметить базовые поверхности, которые должны быть обработаны в самом начале процесса;

выполнить операции черновой обработки, при которых снимают наибольшие слои металла, что позволяет сразу выявить дефекты заготовки и освободиться от внутренних напряжений вызывающих деформации;

обработать вначале те поверхности, которые не снижают жесткость обрабатываемой детали;

первыми следует обрабатывать такие поверхности, которые не требуют высокой точности и качества;

необходимо учитывать целесообразность концентрации (обработка в операции максимально возможного числа поверхностей) или дифференциации (разделение операций на более простые) операции;

при выборе технологических баз следует стремиться к соблюдению основных принципов базирования – совмещения и постоянства баз;

необходимо учитывать, на каких стадиях технологического процесса целесообразно производить механическую обработку, гальванические покрытия, термическую обработку и другие методы обработки в зависимости от требований чертежа;

отделочные операции следует выносить к концу технологического процесса обработки, за исключением тех случаев, когда поверхности служат базой для последующих операций.

При разработке технологических операций необходимо особое внимание уделить выбору баз для обеспечения точности обработки деталей и выполнения технических требований чертежа.

При черновой обработке в качестве баз можно принимать поверхности, не подлежащие обработке, а если детали имеют несколько необрабатываемых поверхностей, то за базу надо принимать ту из них, которая должна иметь наименьшее смещение относительно своей оси или быть с наименьшим припуском на обработку.

При выборе баз необходимо принимать поверхности, от которых дан размер в чертеже, определяющий положение обрабатываемой поверхности.

Базы должны обеспечить отсутствие недопустимых деформаций детали, а также простоту конструкции станочного приспособления с удобной установкой, креплением и снятием обрабатываемой детали.

Более подробные рекомендации по разработке технологических процессов механической обработки деталей приведены в учебной и справочной технической литературе 17, 18, 19, 29, 30.

Технологический процесс механической обработки должен разрабатываться в соответствии с ЕСТПП и удовлетворять требованиям ГОСТ 14.301-83 «Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения».
А. Технология изготовления деталей класса валов

Широкое распространение в машиностроении получили детали типа валов - гладких и ступенчатых с разными перепадами диаметров. В настоящее время разработаны типовые технологические процессы механической обработки валов на основе разновидности их в разных типах производства. Отдельные элементы операций типового технологического процесса можно использовать в разрабатываемом технологическом процессе.


Таблица 3.15

^ Технологическая схема изготовления деталей класса вал

Номер операции

Наименование и краткое содержание операции, технологические базы
Станок
005
Фрезерно-центровальная
Фрезерование торцов вала и сверление центровых отверстий с двух сторон. Технологическая база – наружные поверхности двух шеек

Фрезерно-центровальный автомат

010
Токарная
Обтачивание поверхностей шеек вала с одной стороны и подрезание торцовых поверхностей ступеней вала. Технологическая база - центровые отверстия вала

Токарный многорезцовый или многошпиндельный полуавтомат



015
Токарная
Обтачивание поверхностей шеек вала с другой стороны, а также подрезка торцов обрабатываемых поверхностей ступеней вала. Технологическая база – центровые отверстия вала.
То же
020

Токарная

Обтачивание поверхностей шеек вала под шлифование и окончательная подрезка торцов ступеней вала ( если отдельные торцы ступеней подлежат шлифовке, необходимо оставлять припуск под шлифовку). Технологическая база -центровые отверстия вала

Токарный многорезцовый, гидрокопировальный, многошпиндельный

025

Токарная

Обтачивание поверхностей шеек вала с припуском под шлифование и окончательная подрезка торцов ступеней вала с другой стороны. Технологическая база – центровые отверстия вала

То же
030
^ Контроль промежуточный



035

Термическая обработка HRCэ 41 ….45




040

Шлифовальная

Предварительное шлифование шеек вала в зависимости от требований чертежа по качеству поверхностей и точности обработки.

Технологическая база- центровые отверстия

Круглошлифовальный полуавтомат

045
Шлифовальная
Окончательное шлифование поверхностей шеек вала согласно размерам по рабочему чертежу и шероховатости поверхностей.

Технологическая база – центровые отверстия вала

То же

050
Моечная



055
^ Контроль окончательный




Примечание. При наличии у детали других элементов (отверстий, шпоночных пазов, резьб и т.д.) их обработку производить в установленной технологической последовательности до термической обработки.

Анализ рабочего чертежа деталей класса «вал» позволяет сделать следующие заключения:

Основными конструкторскими базами является ось детали и торец, от которых заданы размеры;

Двустороннее расположение ступеней с равномерным перепадом диаметров не затрудняет процесс обработки;

В массовом и крупносерийном производстве заготовки получают методом штамповки или специального профильного проката.

Схема технологических процессов изготовления деталей класса «вал» представлена в табл. 3.15.

Б. Технология изготовления зубчатых колес

Зубчатые колеса являются очень распространенными деталями в машиностроении. Они весьма разнообразны по форме, размерам, степени точности и другим кинематическим параметрам. Выбор метода изготовления зубчатых колес зависит от многих факторов: типа и размеров колес, объема изготавливаемых однотипных колес, вида и материала заготовок, кинематической точности и других параметров.

Выбор схемы обработки зубчатых колес должен производиться на основании тщательного анализа конструкции колеса и технических требований на его изготовление и возможностей данного производства. Обычно изготовление зубчатых колес производится в два этапа: первый этап – операции по обработке поверхностей зубчатого колеса до зубообразования, второй – операции по обработке и отделке зубьев колеса (табл. 3.16,3.17).


^ Таблица 3.16

Технологическая схема изготовления цилиндрических зубчатых колес

Номер операции

Наименование и краткое содержание операции, технологические базы

Станок

005

Токарная

Обтачивание поверхностей наружного контура, зенкерование (растачивание) с одной стороны детали. Технологическая база- наружный диаметр венца колеса и торец

Токарный многошпиндельный полуавтомат

010

Токарная

Обтачивание поверхностей контура, зенкерование ( растачивание) базового отверстия. Технологическая база – наружный диаметр венца колеса и торец после обтачивания на первой операции ( торцовую поверхность венца метить для протяжной операции)

То же

015

Протяжная

Протягивание базового отверстия

Протяжной

020

Токарная

Обработка наружного контура зубчатого колеса. Технологическая база – шлицевое отверстие колеса

Токарный многорезцовый

025

Контрольная – промежуточный контроль




030

Зубофрезерная

Фрезерование зубьев зубчатого колеса.

Технологическая база – шлицевое отверстие и торец ступицы, а для последующих деталей комплекта – установочное кольцо (при необходимости) и торцовые поверхности венца колеса

Зубофрезерный полуавтомат

035

Зубозакругляющая (при необходимости)

Закругление зубьев с одной стороны.

Технологическая база – шлицевое отверстие и торец ступицы колеса

зубозакругляющий

040

Зубозакругляющая

Закругление зубьев с другой стороны.

Технологическая база – шлицевое отверстие и торец ступицы колеса

То же

045

Зачистная

Зачистка заусенцев и мойка

Автомат зачистки и мойки Э1133А

050

Шевингование

Шевингование зубьев колеса. Технологическая база – шлицевое отверстие и торец ступицы

Шевинговальный автомат

055

Моечная – мойка деталей

Моечный агрегат

060

Контрольная – промежуточный контроль




061

^ Термическая обработка ( при необходимости)





065

Калибровочная (при необходимости)

Калибровать шлицевые поверхности.

Технологическая база – торец ступицы колеса

Калибровочный автомат

070

Зубообкатная (при необходимости)

Обкатка зубьев колеса. Технологическая база- шлицевое отверстие и торец ступицы колеса

Зубообкатной автомат

075

Внутришлифовальная

Шлифование базового отверстия.

Технологическая база-эвольвента зубьев и торец ступицы колеса

Внутришлифоваль-

ный

080

Моечная – мойка деталей

Моечный агрегат

085

Контрольная – окончательный контроль





Примечание: 1. Разработку технологического процесса механической обработки зубчатого колеса можно начинать с подготовки базового отверстия. В таком случае схема обработки колеса до зубообразования примет следующий порядок:

сверление базового отверстия с одновременной обработкой торца ступицы и фаски;

протягивание круглого или шлицевого отверстия;

токарная обработка на многорезцовом или многошпиндельном токарном станке;

токарная обработка на многорезцовом станке.

2. Все остальные операции выполняются по схеме как указано в таблице (см. табл. 3.16).

3. В конструкциях зубчатых колес могут быть и другие элементы (выточки, отверстия гладкие и резьбовые и т.д.); в таком случае технологическая схема обработки будет дополняться новыми операциями или переходами.

Таблица 3.17

^ Технологическая схема изготовления вала-шестерни

Номер операции

Наименование и краткое содержание операции, технологические базы

Станок

005
Фрезерно-центровальная
Фрезерование торцов вала и сверление центровых отверстий с двух сторон

Технологическая база – наружные поверхности двух шеек заготовки и торец ступени зубчатого венца

Фрезерно-центровальный

010
Токарная
Обтачивание поверхностей шеек вала с одной стороны и подрезание торцовых поверхностей обрабатываемых шеек вала. Технологическая база – центровые отверстия

Токарный многорезцовый или многошпиндельный




015
Токарная
Обтачивание поверхностей шеек вала с другой стороны, а также подрезка торцов, обрабатываемых шеек вала. Технологическая база - центровые отверстия вала
То же
020
Токарная
Обтачивание поверхностей шеек вала под шлифование и окончательная подрезка торцов шеек вала (если отдельные поверхности торцов шеек вала подлежат шлифованию, то необходимо оставлять припуск). Технологическая база - центровые отверстия вала

Токарный гидрокопировальный

025
Токарная
Обтачивание поверхностей шеек вала с другой стороны с припуском под шлифование и окончательная подрезка торцов шеек вала. Технологическая база -центровые отверстия вала
То же
030
Контрольная – промежуточный контроль



035
Зубофрезерная
Фрезерование зубьев зубчатого колеса.

Технологическая база – центровые отверстия
Зубофрезерный
040
Зубофрезерная
Фрезерование зубьев зубчатого колеса

Технологическая база – центровые отверстия
То же
045
Зубозакругляющая
Закругление зубьев с одной стороны венца.

Технологическая база- центровые отверстия вала

Зубозакругляющий

050
Зубозакругляющая – с другой стороны То же
055
Зубошевингование или зубошлифование Шевинговальный (Зубошлифовальный)
060
Моечная



065
Контрольная