Mu_K_Vyp_Zad_Sm9_Var_2003 (Раздаточный материал), страница 2

2.1. Задание …………………………………………………………………..…

2.2. Рабочий чертеж детали……………………………………...……………..

2.3. Анализ технических требований и выявление технологических задач изготовления вала……………………………………………………………………

2.4. Анализ технологичности конструкции……………………………..……..

2.5. Выбор типа заготовки и метода ее получения……………………………

2.6. Разработка маршрута изготовления………………………….……………

2.7. Определение припусков и промежуточных размеров (на наиболее точную поверхность)………………………………………………..…………………..….

2.8. Пример оформления эскизов операции маршрута изготовления детали…………………………………………………………………………..….…...

ТМ3

	Материал				Тип производства			Размеры
	а		б		в	г	д	d1	d2	d3
1	Сталь 45		Сталь 45 HRC40-45		М	С	Е	18g6	18j6	23k6
2	Сталь 45		Сталь 45 HRC40-45		М	С	Е	15g6	15j6	20k6
3	Сталь 45		Сталь 45 HRC40-45		М	С	Е	16g6	16j6	22k6
Размеры				SHAPE \* MERGEFORMAT 1; SHAPE \* MERGEFORMAT 2; SHAPE \* MERGEFORMAT 3				Отверстия центровые А… ГОСТ 14034-74
l1	l2	в	h	е		ж
120	40	8H8	20Н12	0,63		1,25
220		10H8	16Н12	0,63		1,25
170		5Н8	18Н12	0,63		1,25

Примечание: М – мелкосерийное; С – среднесерийное; Е – единичное.

2.2. Пример рабочего чертежа по варианту задания.

2.3. Анализ технических требований и выявление технологических задач при изготовлении.

А. Обеспечить заданную точность получения размеров и шероховатости поверхностей можно выполнением следующих технологических переходов:

• цилиндрические поверхности 18g6, 18js6 и 23k6 с шероховатостью Ra 0,63 мкм – чистовым шлифованием;

• отверстие 3H12 с Ra 12,6 мкм – сверлением однократным;

• шпоночный паз шириной 8j6 с шероховатостью Ra 3,2 мкм – чистовым фрезерованием;

• торцы вала (кроме торца 1 канавки 2) должны быть выполнены с шероховатостью Ra 12,6 мкм и в размеры по 14 квалитету точности; эти технические требования можно достичь однократной лезвийной обработкой (точением или фрезерованием);

• указанный выше, как исключение торец 2 с шероховатостью 0,63, может быть получен шлифованием.

Б. На рабочем чертеже указаны технические требования по расположению:

• радиальное биение цилиндра 23k6 относительно поверхности А  18js6; это требование можно получить при совместной обработке этих поверхностей за один установ.

• биение торца левого 30h14 относительно 18js6; это требование можно получить также при обработке этих поверхностей за один установ.

В. На рабочем чертеже указано техническое требование по твердости шеек 18g6, 18js6 и 23k6 – HRC 40-45; этого можно достичь термической обработкой – закалкой (материал детали – сталь 45).

Г. В результате обработки необходимо контролировать (измерять):

• размеры точных поверхностей 18g6, 18js6 и 23k6 и шпоночного паза 8js6 микрометром с индикатором, имеющего цену деления 1 мкм;

• размеры линейные по 14 квалитету точности микрометром с ценой деления 0,01 мм;

• размер отверстия 3H12 (3^+0,1) нутромером с ценой деления 0,005 мм;

• значение параметра шероховатости Ra с помощью профилометра;

• твердость поверхностей HRC 40-45 с помощью приборов типа ПМТ-5 (твердомеров) вдавливанием и измерением отпечатка алмазной пирамиды;

• технические требования на расположение поверхностей с помощью специальных приспособлений.

Приведем типовые схемы измерения:

1. радиального биения поверхности 23k6 относительно цилиндра 18is6 с базированием измеряемой детали в патроне, имеющем прецизионное вращение

1. биение левого торца поверхности 30 относительно 18j6 по аналогичной схеме базирования

2.4. Анализ технологичности конструкции детали (по качественным и количественным показателям).

Анализируем конструкции детали по следующим требованиям технологичности:

• конструктивная форма детали представляет собой сочетание простых геометрических поверхностей: цилиндров, торцев, канавок;

• имеется на валу шпоночный паз закрытого типа на цилиндре 23к6, но изменить его конструкцию практически невозможно;

• отверстие 3Н12 хотя и маленькое по размеру, но сквозное и выполняется по 12 квалитету точности;

• деталь представляет собой вал жесткой конструкции; отношение (L_o – общая длина детали, – средний диаметр детали);

• деталь представляет собой тело с односторонним утолщением, что позволяет выбрать для нее достаточно простой и производительный метод штамповки – на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ);

• степень точности изготовления детали оценивается коэффициентом точности в формуле:

, где

– средний квалитет точности поверхностей детали;

– квалитет точности изготовления;

– число размеров соответствующего квалитета точности

• на точных поверхностях j6 и 23k6 предусмотрены канавки для выхода шлифовального круга

• элементы конструкции детали стандартизированы, оценивается этот показатель технологичности по коэффициенту унификации элементов конструкции:

, где

N_уэ – число унифицированных конструктивных элементов,

N_э – общее число конструктивных элементов

.

Вывод – почти по всем показателям: и качественным, и количественным, деталь является технологичной.

2.5. Выбор типа заготовки и метода ее получения.

Тип и метод получения заготовки определяется следующими критериями:

1. Материал детали сталь 45; она хорошо обрабатывается давлением, но обладает плохими литейными свойствами;

2. Конструктивные формы детали указывает на то, что деталь представляет собой тело с односторонним утолщением, что позволяет получить для нее заготовку на ГКМ;

3. Тип производства серийный, поэтому применение такого прогрессивного оборудования будет оправдано и экономически.

8.2.6 Выбор маршрутов обработки поверхностей детали.

Маршруты обработки выбираем из «Справочника технолога-машиностроителя» [3] по таблицам главы 3 и 4.

1. Шейки вала 18g6, 18j6 и 23k6 с шероховатостью Ra 0,63:

• штамповка на ГКМ; обеспечивает Т = 1,3 мм и Ra 40 (Rz 160);

• черновое точение; обеспечивает 12 квалитет точности и Ra 12,6 (Rz 50);

• получистовое точение обеспечивает 10 квалитет точности и Rа 9,5 (Rz 38);

• чистовое точение обеспечивает 9 квалитет точности и Rа 6,3 (Rz 25);

• тонкое точение обеспечивает 8 квалитет точности и Rа 2,5 (Rz 10);

• закалка ТВЧ; обеспечивает HRC 40-45;

• шлифование предварительное; обеспечивает 7 квалитет точности и Rа2,5 (Rz 10);

• шлифование окончательное чистовое; обеспечивает 6 квалитет точности и Ra 0,63 (Rz 2,5).

1. Шейка вала 30h14 с шероховатостью Rа 12,6:

   • штамповка на ГКМ; обеспечивает Т = 1,3 мм и Rа 40;

   • черновое точение; обеспечивает 1412 квалитет точности и Rа 12,6.

2. Отверстие 3Н12 (3^+0,1) с шероховатостью Ra 12,6:

   • сверление отверстия в сплошном металле; обеспечивает 12 квалитет точности и Rа 12,6.

3. Шпоночный паз 8js6 с шероховатостью стенок Rа 3,2:

   • черновое фрезерование шпоночной фрезой; обеспечивает получение шероховатости Rа 6,3;

   • чистовое фрезерование шпоночного паза до шероховатости Rа 3,2.

4. Торец левый цилиндра 30h14 c шероховатостью Rа 0,63:

   • штамповка на ГКМ; обеспечивает Т = 1,7 мм и Rа 40;

   • черновая подрезка торца; обеспечивает 12 квалитет точности и Rа 12,6;

   • получистовая подрезка торца; обеспечивает 10 квалитет точности и Rа 6,3;

   • чистовая подрезка торца (при получении канавки); обеспечивает 9 квалитет точности и Rа 2,5;

   • шлифование окончательное; обеспечивает 8 квалитет точности, техническое требование по биению торца и Rа 0,63.

5. Крайние торцы с Rа 12,6 и точностью размера 120h14:

   • штамповка на ГКМ;

   • фрезерование однократное; обеспечивает 14 квалитет точности и Rа 12,6.

6. Торец левый поверхности 18j6 с шероховатостью Rа 12,6:

   • черновая подрезка торца; обеспечивает 14 квалитет точности размера 52h14 и Rа 12,6;

7. Фаски 245 с шероховатостью Rа 12,6 и точностью размера по НМ:

   • однократная лезвийная обработка; обеспечивает Ra 12,6.

2.6. Разработка маршрута изготовления.

Детали типа вал длиной более 100 мм изготавливают в следующей последовательности:

1. получение заготовки;

2. термическая – отжиг после штамповки;

3. предварительная (черновая и получистовая) обработка основных поверхностей вала;

4. чистовая обработка основных поверхностей вала с припусков под шлифование ответственных поверхностей;

5. получение вспомогательных поверхностей на основных поверхностях (пазы, шлицы, отверстия радиальные и др.);

6. термическая обработка ответственных поверхностей;

7. выполнение отделочных переходов по ответственным поверхностям.

При изготовлении валов используют следующие схемы установки:

• установка на центровые отверстия с поводковым устройством для приведения во вращение заготовки при обработке;

• при сверлении отверстий, обработке шпоночных пазов используют базирование на две шейки и один из торцев вала.

На основании выше перечисленного с использованием сформированных в разделе 4 данного параграфа маршрутов обработки поверхностей детали сформирован маршрут изготовления данного вала, который установлен в виде таблицы 8.1.

Таблица 1. Маршрут изготовления детали

№ п.п.	Наименование и краткое содержание операции	Технологические базы	Тип оборудования
1	2	3	4
005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 055 060 065 070 075 080	Заготовительная. Получение заготовки штамповки на ГКМ Термическая. Отжиг штампованной заготовки. Фрезерно-центровальная. Фрезерование крайних торцев заготовки, сверление центровых отверстий. Токарно-винторезная (2 установа). Точение черновое и получистовое ступеней вала, подрезка торцев. Токарная с ЧПУ. Точение чистовое и тонкое ступеней вала, прорезка двух канавок, подрезка торцев. Шпоночно-фрезерная. Фрезерование предварительное шпоночного призматического паза. Шпоночно-фрезерная. Фрезерование окончательное шпоночного паза. Вертикально-сверлильная. Сверление радиального отверстия Æ3Н12. Термическая. Цементация и закалка шеек вала до HRC 40-45. Токарная. Правка центровых фасок. Круглошлифовальная. Шлифование шейки Æ23k6 предварительное Круглошлифовальная. Шлифование шеек Æ18j6 и Æ18g6 предварительное. Круглошлифовальная. Шлифование шейки Æ23k6 окончательное с подшлифовкой торца. Круглошлифовальная Шлифование шеек Æ18j6 и Æ18g6 Моечная. Мойка детали в горячем содовом растворе и сушка Контрольная. Контроль окончательный размеров, шероховатости и физико-механических свойств поверхностного слоя, а также технических требований по расположению поверхностей вала	Ступени заготовок и торец Центровые отверстия Центровые отверстия Шейки вала и торец Шейки вала и торец Шейки вала и торец Шейки вала, торцы Центровые отверстия Центровые отверстия Центровые отверстия Центровые отверстия	Горизонтально-ковочная машина Печь термическая Фрезерно-центровальный станок Токарно-винторезный станок Токарный станок с ЧПУ Шпоночно-фрезерный станок Шпоночно-фрезерный станок Вертикально-сверлильный станок Печь термическая Токарный станок Кругло-шлифовальный станок Кругло-шлифовальный станок Кругло-шлифовальный станок Кругло-шлифовальный станок Ванны моечные, установки для сушки Плита контрольная, средства и установки для контроля и измерения

2.7. Определение припусков (на наиболее точную поверхность) и промежуточных размеров.