Разработка маршрута механической обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений

Технологический маршрут обработки. Технологический процесс обработки вала обычно включает в себя выполнение следующих основных операций:

- обработка торцовых поверхностей и центрование;

- черновая токарная обработка наружных поверхностей;

- получистовая токарная обработка наружных поверхностей, прорезание канавок, нарезание наружных резьб;

- фрезерование шлицов, шпоночных пазов, сверление попереч­ных отверстий;

- чистовая токарная обработка поверхностей шеек;

- шлифование поверхностей шлицов;

- шлифование шеек.

В зависимости от технических требований, предъявляемых к тому или иному валу, между этапами лезвийной и абразивной обработки могут быть предусмотрены операции термической об­работки: улучшение, цементация, закалка с высоким или низким отпуском.

При построении технологического маршрута обработки сту­пенчатого вала необходимо исходить из следующего:

1) В качестве первой операции назначают обработку торцовых поверхностей и центровых отверстий для получения полного ком­плекта технологических (искусственных) баз под последующую обработку.

2) После термической обработки поверхностей вала (закалки и отпуска) и получения твердости более 40 HRC, обработку поверх­ностей следует вести абразивным инструментом.

3) Если в технических требованиях на изготовление вала преду­смотрено повышение твердости (55...60 HRC) отдельных элемен­тов посредством их цементации и последующей закалки, то эти поверхности насыщают углеродом. Остальные поверхности требу­ют применения некоторых методов защиты: омеднения, повыше­ния припуска на глубину цементации, который удаляется после цементации и до закалки.

4) Если в конструкции детали заданы требования по точности вза­имного расположения поверхностей (соосности, концентрично­сти, биению и т.п.), то при проектировании технологии необхо­димо предусмотреть обработку этих поверхностей в пределах од­ной операции с одного установа или обработку остальных поверх­ностей с одного установа, используя основную базовую поверх­ность в качестве установочной технологической базы.

5) Технологический процесс механической обработки вала начи­нают с черновой обработки всех поверхностей — удаления основ­ного припуска, что обеспечивает максимальное устранение по­грешностей размеров и формы заготовки, равномерный съём при­пуска на последующую чистовую обработку, своевременное вы­явление дефектов заготовок.

6) После выполнения черновой обработки в технологическом про­цессе может быть предусмотрено применение промежуточной тер­мообработки (нормализации — для улучшения обрабатываемости малоуглеродистых и легированных малоуглеродистых сталей; ста­рения — для снятия внутренних остаточных напряжений в круп­ных отливках и т.п.).

7) При чистовой обработке в целом завершается обработка отдель­ных поверхностей, требуемые точность и качество которых уже достигнуты, или происходит подготовка отдельных поверхностей к последующей более точной обработке.

8) Шлицевые поверхности, которые будут подвергнуты закалке, следует фрезеровать с оставлением припуска под шлифование тех из них, по которым будет осуществляться центрирование. Обра­ботка шлицевых не закаливаемых поверхностей ограничивается чистовым фрезерованием после чистовой обработки наружной по­верхности.

9) Наибольшая точность по глубине и параллельности боковых по­верхностей относительно оси вала при обработке шпоночных па­зов достигается при базировании по центровым отверстиям. Если же в качестве двойной направляющей технологической базы ис­пользуется наружная поверхность, то необходимо учесть возмож­ную погрешность установки и сопоставить ее с заданной точно­стью паза.

10) Обработку шлицов, шпоночных канавок, лысок, поперечных отверстий на ранее обработанных поверхностях следует выделить в отдельные операции.

11) Отделочные операции следует предусмотреть в конце техноло­гического процесса, так как окончательно обработанные поверх­ности могут быть повреждены при возможной последующей об­работке или транспортировании.

12) Для обработки на токарных станках с ЧПУ можно выделить следующий порядок: черновая обработка основных форм поверхностей (наружных и внутренних цилиндрических, кониче­ских и фасонных, неглубоких канавок и выточек до 1 мм, кото­рые можно обработать проходными или расточными контурными резцами); черновая обработка дополнительных форм поверхно­стей, для которых необходим инструмент, отличающийся от кон­турного резца; чистовая обработка этих же дополнительных форм поверхностей, так как она может производиться тем же инстру­ментом; чистовая обработка дополнительных форм поверхностей, не требующих черновой обработки; чистовая обработка основных форм поверхностей.

13) После операций термической обработки следует вводить опера­ции по исправлению базовых поверхностей (центровых отверстий).

14) Для достижения точности линейных размеров ступеней вала необходимо обеспечить точное положение заготовок в осевом на­правлении, что требует в свою очередь повышения точности вы­полнения центровых отверстий.

Таблица 3 – Типовой технологический маршрут обоработки ступенчатого вала

№ операции	Наименование и содержание операции.	Технологические базы	Технологическое оборудование
	Фрезерно-центровальная-фрезерование торцов и центрование	Поверхности опорных шеек и торец	Фрезерно-центровальный станок
	Токарная – черновая токарная обработка наружных поверхностей	Поверхности центровых отверстий	Токарный станок
	Термическая – отжиг в вертикальном положении	-	Электрическая печь
	Токарная - исправление центровых отверстий	Поверхности опорных шеек	Токарный станок
	Токарная – получистовая токарная обработка поверхностей. Обработка канавок. Обработка резьб.	Поверхности центровых отверстий	Токарный станок
	Токарная – чистовая токарная обработка поверхностей шеек	Поверхности центровых отверстий	Токарный станок
	Фрезерная – фрезерование шпоночных канавок.	Поверхности опорных шеек	Шпоночно-фрезерный станок
	Шлицефрезерная – фрезерование шлицов	Поверхности центровых отверстий	Шлицефрезерный станок
	Термическая – закалка	-	Электрическая печь
	Центрошлифовальная – восстановление центровых отверстий	Поверхности шеек и центровых отверстий	Центрошлифовальный станок
	Шлифовальная – предварительное шлифование шеек	Поверхности центровых отверстий	Круглошлифовальный станок
	Шлицешлифование – шлифование поверхностей шлицов	Поверхности центровых отверстий	Шлицешлифовальный станок
	Шлифовальная – чистовое шлифование шеек	Поверхности центровых отверстий	Круглошлифовальный станок

Разработанный маршрутный план обработки детали сводится в таблицу 6.

Таблица 6 – Маршрутный план обработки детали

№ операции	Наименование операции	Технологическое оборудование	Станочное приспособление

В этом же разделе приводятся краткие технические характеристики оборудования.

2.6 Разработка плана токарной операции.

В этой части разрабатывается операционный технологический процесс обработки детали на токарном станке. Приводится эскиз детали с обозначением всех обрабатываемых поверхностей, а затем указываются операции и переходы при обработке отдельных поверхностей.