Выбор метода получения заготовки

Выбор заготовки производится на основании анализа конфигурации детали, марки материала и его технологических свойств, типа производства, технических требований, экономических и других факторов.

При решении этого вопроса надо стремиться к тому, чтобы форма и размеры заготовки максимально приближались к форме и размерам готовой детали, т.е. малоотходной или безотходной заготовке. Это увеличивает экономию металла, уменьшает объем последующей механической обработки и связанный с ним расход электроэнергии, инструмента и т.д., т.е. обеспечивает сбережение энерго- и материалоресурсов.

Разработка маршрутного технологического процесса

Эту работу необходимо вести так, чтобы разработанный маршрутный технологический процесс отвечал установленный типу производства.

При проектировании маршрутного технологического процесса необходимо ориентироваться на типовые технологические процессы, имеющиеся в настоящее время для деталей многих классов.

Можно воспользоваться заводскими технологическими процессами по обработке аналогичных деталей, а также общими положениями проектирования технологических процессов механической обработки деталей машин, рекомендуемыми курсом «Технология машиностроения».

Технологический процесс должен соответствовать современному уровню машиностроения. В нем должны быть применены прогрессивные методы обработки.

Пользуясь основными положениями технологии машиностроения, предусматривают в первую очередь операции обработки технологических базовых поверхностей, затем следует ряд черновых, чистовых и отделочных операций, причем в серийном и массовом производстве необходимо отделять черновые операции от чистовых, чистовые от отделочных и т.д.

При составлении маршрутной технологии следует проверить и убедиться:

а) в правильности выбора технологических баз и обосновать их выбор;

б) в правильности очередности механических операций и правильности включения в процесс термических, слесарных, контрольных и других операций;

в) в обеспечении принятым технологическим процессом получения требуемой точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей в соответствии с требованиями чертежа;

г) в обеспечении принятым технологическим процессом выполнения технических требований, предъявляемых к изделию.

Выбор станков производят по каталогам и справочникам, исходя из содержания операций, типа производства, размеров детали.

При этом следует руководствоваться экономической точностью обработки на различных металлорежущих станках.

Данный этап работы завершается заполнением маршрутной карты в комплекте технологических документов.

Разработка заданной операции технологического процесса

Заданная операция разрабатывается на основе принятого маршрутно-технологического процесса.

Рекомендуется следующий порядок разработки операции:

- эскиз операции;

- структура операции;

- технологическая база (базы);

- выбор станка;

- выбор приспособления;

- выбор режущего инструмента;

- выбор средств измерения;

- расчет режимов резания и основного времени.

Данный этап работы завершается заполнением операционной карты механической обработки и карты эскизов.

Выполнение карт технологического процесса

В результате технологического процесса должны быть разработаны и выполнены маршрутная карта (МК) и одна операционная карта (ОК) механической обработки с соответствующей картой эскиза (КЭ), титульный лист комплекта документов

Маршрутная карта (МК) и операционная карта (ОК) являются основными документами.

При оформлении МК и ОК следует учитывать общие требования к выполнению графических и текстовых технологических документов в соответствии со стандартами ЕСТД.

МК и ОК оформляются в соответствии с ГОСТ 3.1118-82 и ГОСТ 3.1404-86 соответственно.

В МК и ОК должны быть заполнены все графы МК и ОК только черной тушью (чернилами, пастой) от руки, четко.

В ОК или на КЭ выполняется эскиз с размерами, получаемыми после выполнения операции, в соответствии с ГОСТ 3.1105-2011.

Обрабатываемые поверхности нумеруются арабскими цифрами и выделяют сплошной линией (в 2 раза толще сплошной линии по ГОСТ 2.303-68). Номер обрабатываемой поверхности проставляют в окружности 6…8 мм и соединяют выносной линией с изображением этой поверхности. Для обозначения баз и зажимных усилий пользуются условными знаками в соответствии с ГОСТ 3.1107-81. На эскизах указывают размеры, предельные отклонения, шероховатость по ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 2.309-73, базы и другие данные, необходимые для выполнения операции. МК и ОК должны быть датированы и подписаны учащимися. (Приложение В).

Пример выполнения пояснительной записки

Тема: Спроектировать технологический процесс механической обработки вала-шестерни (рисунок 1). Подробно разработать операцию черновой обработки наружных поверхностей.

Характеристика детали

Конструкторскую характеристику вала-шестерни определяем по классификатору ЕСКД.

В соответствии с классификатором заданная деталь относится к классу 72 – детали типа «тела вращения» с элементами зубчатого зацепления; подкласс – 721000 – с элементами зубчатого зацепления, цилиндрические; группа - 721300 – одновенцовые с наружными прямыми зубьями с модулем свыше 1,0 мм; подгруппа 721320 – вал-шестерня с неконсольным зубчатым венцом; вид 721322 – с модулем 4 мм без шлицев на наружной поверхности.

Технологическая характеристика вала шестерни определяется по технологическому классификатору деталей машиностроения и приборостроения.

По основным технологическим признакам:

- размерная характеристика:

1) наибольший наружный диаметр – 80 мм код – 9;

2) длина – 280 мм код – И;

3) диаметр центрального отверстия – 0 мм код 0.

- группа материала – сталь 40Х код – 12.

- вид детали по:

1) технологическому методу изготовления, обрабатываемые резанием – код – 4.

По технологической классификации деталей, обрабатываемых резанием:

- вид исходной заготовки – объемная штамповка код – 24.

- квалитет:

1) наружной поверхности – 6, код – 4;

2) внутренней поверхности – 0, код – 0.

- параметр шероховатости R_a1,25, код – 4.

Рисунок 1 – Чертеж детали

- степень точности – допуск радиального биения по 7-ой степени точности, код – 4.

- вид дополнительной обработки – без дополнительной обработки, код – 0.

- характеристика массы, 4,85 кг, код – Г.

Таким образом, конструкторско-технологический код детали, используемый в САПР – 721322 9И012 42440 440 Г.

Чертеж вала-шестерни содержит все необходимые сведения о детали.

Рассмотрим все обрабатываемые поверхности вала-шестерни с целью установления метода обработки.

С двух сторон вала имеются две опорные шейки Ø40к6, предназначенные для установки подшипников. Заодно с валом выполнена прямозубая шестерня, m=4.

На поверхности Ø45js6 имеются закрытый шпоночный паз (в = 14JS9 ( 0,021)).

Поверхности Ø40к 6, Ø45js6 выполнены по 6 квалитету, шероховатость R_a1,25; поверхность Ø80h8 выполнена по 8 квалитету, шероховатость R_a5. Остальные поверхности выполнены по 14 квалитету, шероховатость R_a10.

Допуск радиального биения Ø80h8 относительно поверхности А – 0,04 мм; Ø40к6 – 0,06 мм.

Это требование необходимо для обеспечения точности установки вала-шестрени в корпусе, а затем для обеспечения кинематической точности зубчатого зацепления.

Допуск симметричности оси шпоночного паза относительно Ø45js6 – 0,02 мм. Это требование поставлено с целью обеспечить качественную посадку на валу по шпонке шестерни.

Все технические требования сводим в таблицу 1.

Таблица 1–Методы и средства обеспечения технических требований

Содержание технических требований	Методы и средства выполнения требований	Средства контроля технических требований
1 Допуск радиального биения поверхности Ø80h8, относительно поверхностей В и Г 0,04мм; Ø45js6- 0,06мм	Чистовое шлифованием с использованием единых технологических баз (центровых отверстий)	На контрольных центрах с помощью индикатора
2 Допуск симметричности шпоночного паза относительно поверхности В 0,1 мм	Фрезерование в специальном приспособлении	В специальном приспособлении с помощью индикатора, комплексным калибром

Далее производим анализ технологичности конструкции детали. По чертежу детали устанавливаем:

– диаметральные размеры шеек вала убывают к концу вала;

– заменить закрытый шпоночный паз на Ø45js6 открытым – возможности нет, т.к. слева расположена точная поверхность Ø40к6, предназначенная для посадки подшипника, которая может быть повреждена при обработке открытого паза;

– вал жесткий, т.к. = =5,3, т.е. менее 10.

Следовательно, в серийном производстве, вал-шестерню можно обрабатывать на станках с ПУ и применять стандартные режущие и измерительные инструменты. Вал-шестерня изготавливается из легированной стали марки 40Х ГОСТ 4543-71 (207НВ, _в=700 МПа).

На основании проведенного анализа можно заключить, что конструкция детали вал-шестерня технологична и не вызывает трудностей в производстве.