Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Ведение
• 1. Анализ конструкции детали
• 1.1 Анализ служебного назначения и условий работы детали
• 1.2 Анализ материала детали
• 1.3 Систематизация поверхностей детали
• 1.4 Анализ технологичности конструкции детали
• 1.5 Формулировка задач работы
• 2. Технологическая часть
• 2.1 Выбор стратегии разработки техпроцесса
• 2.2 Выбор метода получения заготовки
• 2.3 Выбор методов обработки поверхностей
• 2.4 Определение припусков и проектирование заготовки
• 2.5 Разработка технологического маршрута и плана изготовления
• 2.5.1 Разработка технологического маршрута
• 2.5.2 План изготовления детали
• 2.6 Выбор средств технологического оснащения
• 2.6.1 Выбор оборудования
• 2.6.2 Выбор приспособлений
• 2.6.3 Выбор режущего инструмента
• 2.6.4 Выбор средств контроля
• 2.7 Проектирование технологических операций
• 2.7.1. Расчет режимов резания
• 2.7.2. Нормирование технологического процесса
• 3. Проектирование станочного приспособления
• Список используемой литературы


Ведение

Важную роль в развитии и совершенствовании технологии изготовления деталей играет научно-технологический прогресс.

Научно-технологичный прогресс определяет развитие и совершенствования технологий изготовления деталей в машиностроение, улучшения их качества и времени изготовления, для достижения которых используются современные методы обработки и новые воспроизводительные станки.

Одним из важнейших аспектов научно-технологического прогресса есть рост производительности труда, качественной использование отведенного времени на операции обработки, улучшениям условий труда что ведет к увеличению производительности и качества изготовляемых деталей и механизмов.

Постоянное совершенствование технологи и методов изготовления деталей и механизмов.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом, эффективное использование современных автоматических и поточных линий, станков с программным управлением, электронных и вычислительных машин и другой новой техники, применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов -- все это направлено на решение главных задач: повышения эффективности производства и качества продукции.

Проектируемой деталью является деталь вал-шестерня.

Вал-шестерня является составной частью крана шарового, предназначенного для передачи крутящего момента от винта к ходовой рейке.

Данная деталь представляет собой вал с выполненной на нем прямозубой шестерней, имеет в торце резьбовое отверстие с одной стороны, с другой стороны выточку, две поверхности для установки подшипников, проточку для установки штопорного кольца.

На основании изучения условий работы детали в узле изделия, предъявляемых к ней технических требований, а также учитывая годовую программу выпуска, можно сказать, что конструкция детали достаточно технологична. Жесткость вала допускает получение высокой точности обработки.

В качестве материала для детали учитывая условия эксплуатации используется конструкционная легированная сталь 40Х ГОСТ4543-71.

Целью работы является проектирование технологического процесса изготовления детали вал-шестерня.

Задачи ВКР:

Определить тип производства и выбрать стратегию разработки технологического процесса.

Найти оптимальный метод получения заготовки и маршруты обработки поверхностей.

Разработать технологический маршрут обработки вала и схемы базирования заготовки.

Выбрать оборудование для механической обработки детали.

Разработка станочного приспособления и режущего инструмента.

Анализ экономической эффективности и рассмотрены мероприятия по охране труда и промышленной экологии.



1. Анализ конструкции детали

вал технологический производство заготовка

1.1 Анализ служебного назначения и условий работы детали

Вал-шестерня представляет собой тело вращения и относится к классу валов. Изготовлена из легированной стали 40Х ГОСТ 4543-71 у_в = 980 МПа. И предназначена для передачи крутящего момента по средствам шестерен и зубчатой рейки в кране шаровом.

Вал-шестерня является ответственной деталью. Прямолинейность и прочность вала зависят не только от правильного расчета и выбора конструктивных размеров, но и от технологических процессов обработки вала и сборки насаживаемых на него деталей.

Данный вал имеет форму ступенчатого цилиндра с зубчатыми колесами с посадкой деталей по системе отверстия. В целях снижения обработки следует стремиться к уменьшению числа ступеней. Вал имеет 2 ступени с точностью обработки по 9-му квалитету для посадки подшипников скольжения. Также на валу имеется два центровых отверстия, с помощью которых вал надёжно фиксируется в приспособлении, и обработка проходит с заданной точностью. С одной стороны вала имеется резьбовое соединение, с другой прорезь предназначенный для передачи крутящего момента от вращения винта ходового к валу шестерни

1.2 Анализ материала детали.

Данный вал-шестерня изготовлен из стали 40Х (свойства и химический состав представлены в таблице 1.1 и 1.2 [8]) и имеет ряд ответственных поверхностей, к которым предъявляются жёсткие и высокие требования при изготовлении.



Таблица 1.1

Химический состав стали 40Х ГОСТ 4543-71, % [8]

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0,36-0,44	0,17-0,37	0,5-0,8	До 0,3	До 0, 035	До 0, 035	0,8-1,1	До 0,3

Таблица 1.2

Механические свойства стали 40Х ГОСТ 4543-71 [8]

у, МПа	ув, МПа	д, %	Ш, %	KCU, Дж/м2	НВ (не более)
780	980	10	45	59	248

Коэффициент обрабатываемости при обработке твердосплавным и быстрорежущим инструментом соответственно ,

1.3 Систематизация поверхностей детали

Цель систематизации поверхностей детали по их функциональному назначению - выявить, какие из них имеют определяющее значение для качественного выполнения деталью своего служебного назначения.

Рисунок 1.1 Рабочие поверхности детали



Таблица 1.3

Систематизация поверхностей

Тип поверхности	Номер поверхности
Паз	1
Цилиндрическая поверхность	2, 4, 6
Канавка	3
Зубчатый венец	5
Торец	7, 12
Отверстие	8, 9, 10, 11
Резьбовое отверстие	11, 12

1.4 Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности детали выполняем с целью выявления возможности снижения себестоимости обработки детали путем совершенствования ее конструкции.

К критериям технологичности детали относятся:

а) технологичность заготовки;

б) технологичность конструкции детали в целом;

в) технологичность базирования и закрепления;

г) технологичность обрабатываемых поверхностей.

Деталь вал-шестерня изготавливается из заготовки, полученной прокатом из Стали 40Х.

Заготовка в процессе получения подвергается улучшению, что благоприятно сказывается на свойствах материала. В процессе изготовления детали заготовка подвергается сложной обработке. Для обеспечения точности обработки и снижения стоимости обработки заготовка должна быть достаточно высокого качества. Деталь имеет сложную конфигурацию, однако это оправдано конструктивным назначением. В процессе обработки деталь так же подвергается закалке ТВЧ, что увеличивает твердость и износостойкость ответственных поверхностей. Деталь имеет достаточную жесткость при своих диаметрах и длине для использования обычных методов обработки, что позволяет использовать обычные приспособления для ее установки и закрепления.

При изготовлении детали используются различные станки: токарные с ЧПУ, зуборезные и шлифовальные полуавтоматы, а также универсальные станки.

Деталь не имеет обрабатываемых поверхностей в затрудненных для доступа инструмента местах, удобная форма и большие размеры позволяют прочно и надежно закреплять деталь, не нарушая законов единства и совмещения баз, позволяет широко использовать средства автоматизации и механизации.

Конструкция детали технологична, хотя и требует применения высоко точного оборудования. С наибольшей точностью обрабатываются поверхности зубчатого венца, шеек под подшипники скольжения.

Деталь допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и проста по конструкции и конфигурации.

Деталь работает в сложных условиях. Вероятен повышенный износ в местах контакта с подшипниками скольжения, а также износ зубьев шестерни, что требует особых мероприятий по упрочнению и обработке этих мест.

Относительно технологичности конструкции детали можно высказать следующие соображения. На основании рабочего чертежа детали, условий работы детали в конструкции, а также, учитывая то, что конструкция детали достаточно хорошо отработана очевидно, что о замене детали сварной, сборной или какой-то другой конструкции речь не идёт. Нецелесообразно также производить замену материала, т.к. имеющийся удовлетворяет требованиям по прочности, свойствам и обрабатываемости.

Наружные поверхности детали могут быть использованы в качестве установочных или опорных баз при обработке. Кроме того, они могут быть использованы в качестве баз при сборке.

В плане механической обработки рассматриваемая деталь в достаточной степени технологична. Все обрабатываемые поверхности имеют удобное расположение для их механической обработки и позволяют применять высокопроизводительные технологические методы.

К поверхностям не технологичным можно отнести глубокое глухое резьбовое отверстие внутри вала-шестерни и прорезь на торце вала.

Поэтому для технологичности его изготовления необходима разработка специальной технологической оснастки.

Требования к точности размеров и шероховатости поверхностей позволяют наметить методы их получения.

Все прочие участки детали являются легкодоступными для обработки и, следовательно, позволяют производить их обработку точением, фрезерованием, сверлением, шлифованием и т.п.

Технологический анализ детали обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса и является одним из важнейших этапов технологической разработки.

Основная задача при анализе технологичности детали сводится к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Это позволяет снизить себестоимость ее изготовления.

Вал-шестерню можно считать технологичной, так как она представляет собой ступенчатый вал, где размеры ступеней уменьшаются от середины вала к торцам, что обеспечивает удобный подвод режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. Обработка ведётся унифицированным режущим инструментом, контроль точности поверхности проводится измерительным инструментом. Деталь состоит из унифицированных элементов таких как: центровые отверстия, шпоночный паз, фаски, канавки, линейные размеры, шлицы.

Материалом для производства служит сталь 40Х, которая является относительно недорогим материалом, но при этом обладает хорошими физико-химическими свойствами, имеет достаточную прочность, хорошую обрабатываемость резанием, легко подвергается термообработке.

Конструкция детали обеспечивает возможность применение типовых и стандартных технологических процессов её изготовления.

Одним из немаловажных факторов является материал, из которого изготавливается деталь. Исходя из служебного назначения детали видно, что деталь работает под действием значительных знакопеременных циклических нагрузок.

С точки зрения ремонта данная деталь является довольно ответственной, поскольку для выполнения ее замены необходим демонтаж всего узла с машинного агрегата, а при его установке выверка механизма сцепления.

Таблица 1.4

Анализ технологичности конструкции детали

Наименование поверхности	Количество поверхностей, шт.	Количество унифицированных поверхностей, шт.	Квалитет точности, IT	Параметр шероховатости, Ra, мкм
1	2	3	4	5
Торцы L=96мм	2	-	h12	12.5
Торец L=32мм	1	1	h14	12.5
Торец L=4мм	1	-	h12	6,3
Торцы L=19мм	1	-	h12	2,5
Отверстия Ш 15мм	1	-	Н11	3,2
Отверстия Ш 34мм	1	-	Н12	3,2
Фаска 1х45°	2	2	js14	6,3
Зубья Ш65,17-0,074 мм	16	16	h9	3.2
Ш 40мм	1	-	f9	0.32
Ш46 мм	1	1	h14	12.5
Ш42 мм	1	1	f9	1.6
Канавка 7.5±0,2	2	2	H12	6,3
Отверстие резьбовое М16х1,5-6H	1	1	H6	6.3
Отверстие резьбовое М4х1-6Н	1	1	Н6	6,3

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали определяется по формуле [2, c.34]

(1.1)

где Q_у.э.- число унифицированных конструктивных элементов детали, шт;

Q_у.э.- общее число конструктивных элементов детали, шт.

Деталь технологична, так как 0,896>0,23

Коэффициент точности обработки определяется по формуле [2, С.33]

, (1.3)

где - средний квалитет точности.

(1.4)

Деталь нетехнологична, так как 0,687<0,8

Коэффициент шероховатости поверхности определяется по формуле [2, c.34]



, (1.5)

где Б_ср- средняя шероховатость поверхности.

(1.6)

Деталь нетехнологична, так как 0,81 < 1,247

Исходя из произведенных расчетов можно сделать вывод, что деталь технологична по коэффициенту унификации и по коэффициенту использования материала, но не технологична по коэффициенту точности обработки и по коэффициенту шероховатости поверхности.

1.5 Формулировка задач работы

На базе анализа технических требований к детали формулируем задачи ВКР, которые необходимо решить для достижения цели, указанной во введении. В соответствии с заданием на проектирование нужно решить следующее задачи:

1. Определить тип производства и выбрать стратегию разработки ТП.

2. Выбрать оптимальный метод получения заготовки и маршруты обработки поверхностей.

3. Разработать технологический маршрут и схемы базирования заготовки.

4. Выбрать оборудование, приспособления, режущий инструмент, средства контроля.

5. Рассчитать припуски на обработку и спроектировать заготовку.

6. Определить содержание операций, рассчитать режимы резания и время на обработку.

7. Разработать технологическую документацию и графические материалы.



2. Технологическая часть

2.1 Выбор стратегии разработки техпроцесса

Задача данного раздела - в зависимости от характеристики детали и годового объема выпуска определить тип производства и на его базе выбрать форму его организации.

Тип производства выбираем предварительно, исходя из массы детали m = 1.11 кг и годовой программы выпуска деталей В = 8000 шт, производство серийное.

От правильности выбора типа производства в дальнейшем зависят все остальные разделы разработанного технологического процесса. При крупносерийном производстве технологический процесс разрабатывается и хорошо оснащается, что позволяет взаимозаменяемость деталей, малую трудоемкость.

Следовательно, будет более низкая себестоимость изделий. Крупносерийное производство предусматривает более широкое применение механизации и автоматизации производственных процессов. Коэффициент закрепления операций при среднесерийном производстве Кз.о = 10-20.

Среднесерийное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодически повторяющимися небольшими партиями, и сравнительно небольшим объемом выпуска.

На предприятиях среднесерийного производства значительная часть производства состоит из универсальных станков, оснащенных как специальными, так и универсально-наладочными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство.



2.2 Выбор метода получения заготовки

Задача раздела - выбрать метод получения заготовки таким образом, чтобы обеспечить минимум суммарных затрат на получение заготовки и её обработку.

Исходя из конфигурации и параметров обрабатываемой детали предлагается три варианта получения заготовки:

-круглый горячекатаный прокат по ГОСТ 2590-2006;

-штамповка;

-ковка.

Экономическое обоснование заключается в сравнении себестоимости получения заготовок.

Стоимость заготовки из проката определяется по формуле

, (2.1)

где М - затраты на материал заготовки, руб.;

УС_тех - технологическая себестоимость правки, калибрования,

разрезки, руб.

Затраты на материал заготовки М, руб., определяются по формуле

, (2.2)

где - масса заготовки, кг;

S - цена 1т материала заготовки, руб. [3, c. 30];

- масса готовой детали, кг;

- цена 1т отходов, руб. [3, С. 32]

Массу заготовки из проката определим по формуле

где D и L - диаметр и длина заготовки соответственно,

с - плотность углеродистой качественной стали, с = 7800 - 7870 кг/м³.

руб.

Определяем технологическая себестоимость С_тех, руб., по формуле

(2.3)

где С_п.з. - приведённые затраты на рабочем месте, руб./ч;

Т_шт-к - штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, мин

(2.4)

где L_рез - длина резания при резании проката на штучные заготовки, мм;

L_рез=D=69 мм;

l1+l2 - величина врезания и перебега, мм; l1+l2=5мм; [4,С.11];

S_м - минутная подача при разрезании, мм/мин;

S_м=60 мм/мин; ;[4,С.12];

i - коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени в

штучном;i=1; [4,С.12].

Заготовка, получаемая штамповкой

, (2.5)

где - коэффициент, зависящий от класса точности;; [3, С.33];

- коэффициент, зависящий от группы сложности; ; [3,С.35];

- коэффициент, зависящий от массы; ; [3, c.25];

- коэффициент, зависящий от марки материала; ; [3, С.33];

- коэффициент, зависящий от объема производства;; [3, С.36].

руб.

Экономический эффект , руб., вычисляют по формуле

руб. (2.6)

Выполненные расчеты подтверждают, что экономически целесообразно, в условиях серийного производства, применять в качестве заготовки для детали вал-шестерня - штамповку.

2.3 Выбор методов обработки поверхностей

Задача раздела - выбрать методы обработки поверхностей, обеспечивающие минимум затрат на обработку при достижении заданной точности.

Рисунок 2.1 Рабочие поверхности детали

Таблица 2.1

Методы обработки поверхностей

№ поверхности	Вид поверхности	Квалитет точности	Шероховатость, Ra	Последова-тельностть обработки
1	2	3	4	5
1	Паз	H14, Н12	6,3	Фрезерование
2	цилиндрическая	f9	0,32	Точение черновое, чистовое,
3	Канавка	h9	1,6	Точение черновое, чистовое
4	Цилиндрическая	h14	6,3	Точение черновое, чистовое
5	Зубчатый венец	h9	1,6	Точение черновое, нарезание зубьев
6	цилиндрическая	f9	1,6	Точение черновое, чистовое
7, 12	Торец	h12	6,3	Точение черновое
8	Отверстие	Н12	6,3	Растачивание
9	Отверстие	Н14	6,3	Сверление, зенкерование, нарезание резьбы
10	Отверстие	Н11	3,2	Сверление, зенкерование, растачивание
11	Отверстие	Н14	6,3	Сверление, зенкерование, нарезание резьбы

2.4 Определение припусков и проектирование заготовки

Задача раздела - спроектировать заготовку, обеспечивающую наименьшие припуски на обработку.

Расчет припусков ведется для наиболее точной поверхности ?40f9 - расчетно-аналитическим методом, для остальных поверхностей подберем - табличным.

Технологический маршрут обработки поверхности состоит из обтачивания чернового и чистового.

Заготовка поковка

=150 мкм; [9, С.186]; =250 мкм; [9, С.186];

Точение черновое

=50 мкм; [9, С.188]; =50 мкм; [9, С.188];

Точение чистовое

=25 мкм; [9, С.188]; =25 мкм; [9, С.188];

Пространственное отклонение заготовки, мкм, вычисляют по формуле

мкм, (2.7)

где - смещение оси заготовки в результате погрешности центрования, мкм;

; [9, С.73];

Суммарное отклонение расположения при обработке штамповки в центрах ,мкм, вычисляют по формуле

мкм, (2.8)

где - удельная кривизна заготовок на 1 мм длины, мкм/мм; мкм/мм [9, С.72];

- длина смещаемой части заготовки, мм.

Допуск на поверхности, используем в качестве базовых на фрезерно-центровальной операции, рассчитываем по формуле

Пространственное отклонение для точения чернового

мкм (2.9)

Пространственное отклонение для точения чистового

мкм (2.10)

Минимальные значения припусков ,мкм, вычисляют по формуле



(2.12)

мкм,

мкм,

Вычисляем наименьшие межоперационные размеры и размер заготовки:

мм (2.14)

мм (2.15)

Устанавливаем допуски на межоперационные размеры и размер заготовки:

- на точение чистовое мкм,

- на точение черновое мкм,

- на заготовку мкм.

Вычисляем наибольшие операционные размеры и размер заготовки:

мм (2.19)

мм (2.20)

Вычисляем предельные значения допусков:

мм, (2.26)

мм (2.27)

мм, (2.28)

мм (2.29)

Вычисляем общий припуск

мм (2.30)

После проведённых расчётов заносим полученные значения в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Припуски и предельные отклонения на обрабатываемые поверхности вала

Технологические переходы на поверхность	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск Zmin,мкм	Расчетный размер dp, мм	Допуск IT, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
	R
Заготовка	150	250	1693	-	44,47	1600	44,47	46,07	-	-
Точение черновое	50	50	84,7	2•2093	40,28	620	40,28	40,9	4186	4806
Точение чистовое	30	30	67,7	2•184,6	39,913	62	39,913	39,975	369,2	431,2
Сумма	4555,2	5237,2

На все остальные обрабатываемые поверхности припуски назначаются по ГОСТ 7505-89. Значения всех припусков сводятся в таблицу 2.3.

Пользуясь таблицей ГОСТ 7505-89 принимаем:

Степень сложности - С1;

Группа стали - М2;

Точность изготовления - Т4;

Исходный индекс -14.

Рисунок 2.2 Рабочие поверхности заготовки

Таблица 2.3

Припуски и предельные отклонения на обрабатываемые поверхности вала

Поверхность	Размер, мм	Припуск на сторону, мм	Допуск, мм
		Расчетный	Табличный
Диаметр 1	40	3,0785	3,2	+2,1
				-1,1
Диаметр 2	65,17	-	3,2	+2,1
				-1,1
Диаметр 3	42	-	3,2	+2,1
				-1,1
Торцевая Поверхность 4,5	90	-	3,2	+2,1 -1,1

Чертеж заготовки представлен на листе графической части

2.5 Разработка технологического маршрута и плана изготовления

2.5.1 Разработка технологического маршрута

При разработке маршрута обработки воспользуемся следующими рекомендациями:

1) Содержание операций будем планировать по принципу концентрации переходов. Это позволит обрабатывать на одном установе несколько поверхностей, что повысит производительность и точность обработки.

2) При разработке схем базирования будем стараться обеспечить нулевую погрешность базирования путем использования одних и тех же поверхностей на протяжении всего ТП (принцип постоянства баз).

3) На первой операции будем обрабатывать те поверхности заготовки, которые на последующих операциях будут использованы в качестве технологических баз.

4) Черновые базы исходной заготовки будем использовать для базирования только на одном установе.

5) В качестве технологических баз на каждом установе будем стараться использовать измерительные базы получаемых размеров (принцип совмещения баз).

6) В связи с тем, что для обеспечения заданной твердости деталь должна пройти ТО, разделим ТП на две части: Черновая обработка лезвийным инструментом до ТО и чистовая обработка лезвийным инструментом, нарезание зубьев, сверление отверстий и нарезание резьбы, фрезерование паза после ТО.

Маршрут обработки, содержащий название операции, ее содержание, а также номера обрабатываемых поверхностей на каждой операции представлен в виде таблицы табл. 2.4.

Рисунок 2.3 Рабочие поверхности детали

Таблица 2.4

Технологический маршрут

№	Метод обработки	Обрабатываемые пов.	№ опер.	Наименование операции
1	2	3	4	5
1	Штамповать заготовку		005	Заготовительная
2	Фрезеровать и центровать торцы заготовки	7, 12	010	Фрезерно-центровальная
3	Черновое точение цилиндрических поверхностей	2, 3, 4, 5, 6	015	Токарная с ЧПУ
4	Термическая, закалка заготовки до нужной твердости		020	Термическая
5	Чистовое точение цилиндрических поверхностей заготовки	2, 3, 4, 5, 6	025	Токарная с ЧПУ
6	Нарезание зубьев	5	030	Зубофрезерная
7	Растачивании отверстия, сверление, зенкерование, нарезание резьбы	8, 9	035	Токарная с ЧПУ
8	Растачивании отверстия, сверление, зенкерование, нарезание резьбы	10, 11	040	Токарная с ЧПУ
9	Фрезеровать паз	1	045	Горизонтально фрезерная
10	Слесарная		050	Слесарная
11	Контролировать точность поверхностей		055	Контрольная

2.5.2 План изготовления детали

Целью этого этапа заключается в формировании технологического процесса.

План обработки детали - это графическое изображение маршрута обработки с указанием на каждой операции типа оборудования, схемой базирования и технологических требований. План обработки представлен в графической части ВКР.

2.6 Выбор средств технологического оснащения

Задача данного раздела - выбрать для каждой операции технологического процесса такие оборудование, режущий инструмент и средства контроля, которые обеспечили бы заданный выпуск деталей заданного качества с минимальными затратами.

2.6.1 Выбор оборудования

Основными факторами, определяющими выбор конкретного станочного оборудования, являются:

1) соответствие размеров рабочей зоны станка габаритам обрабатываемой заготовки (для токарного станка - наибольший диаметр обработки над станиной, расстояние между центрами, наибольший диаметр обрабатываемого прутка и т.д.);

2) возможность достижения требуемой точности и шероховатости (определяется в соответствии с классом точности станка);

3) соответствие кинематических данных (частота вращения шпинделя, скорость перемещения стола и т.д.) расчетным значениям этих режимных параметров;

4) соответствие мощности станка требуемым расчетным величинам;

5) обеспечение требуемой производительности оборудования;

6) оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономики и экологии.

Серийное производство (изготовление деталей отдельными партиями) предусматривает оснащение универсальных станков специальными наладочными устройствами, применение программного управления процессом резания, специального инструмента. Это способствует повышению их производительности.

Наименования и модели выбранного оборудования заносим в таблицу 4.

Операция 005 фрезерно-центровальная

Станок фрезерно-центровальный 2Г942.00. Предназначен для обработки торцов деталей типа валов в серийном и массовом производстве.

Основные операции, выполняемые на полуавтоматах: фрезерование торцов; сверление центровых отверстий с двух сторон.

Фрезерование торцов, сверление центровых отверстий и обточка базовых шеек производится за одну установку обрабатываемой детали, что обеспечивает высокую точность баз для дальнейшей обработки.

Таблица 2.5

Технические характеристики

Пределы длины обрабатываемых деталей, мм:
на полуавтоматах 2Г942.04	100-500
на полуавтоматах 2Г942.00	100-1000
на полуавтоматах 2Г942.08	100-2000
Пределы диаметров устанавливаемых в тисках деталей, мм	20-160
Диаметры применяемых центровочных сверл, мм
стандартных типа А и R	3,15-10
стандартных типа В	2-8
специальных	до 12
Наибольший диаметр сверления, мм	16
Наибольший диаметр фрезерования, мм	150
Наибольший диаметр устанавливаемой фрезы, мм:	160
Наибольший диаметр подрезаемого торца (по стали 45, НВ 207), мм	50
Наибольший диаметр подрезаемой кольцевой поверхности (по стали 45, НВ 207), мм	100/80
Наибольший диаметр обточки шеек, мм	100
Наибольший диаметр растачиваемых отверстий, мм	100
Длина обточек шеек, мм	40
Количество шпинделей	4
Максимальная мощность, кВт:
Фрезерной бабки	11
Сверлильной бабки

Операция 015, 025, 035, 040

Станок токарный с ЧПУ 16К20Ф3 предназначен для токарной обработки наружных (диаметром до 400 мм) и внутренних поверхностей деталей (длиной до 1000 мм) со ступенчатым и криволинейным профилем в осевом сечении.

Фланцевый конец шпинделя выполнен по ГОСТ 12593 (DIN 55027, ИСО 702-3-75) под поворотную шайбу, с центрирующим коротким конусом 1:4 (7°7?30?), номинальный диаметр конуса D = 106,375 мм, условный размер конца шпинделя - 6. Внутренний (инструментальный) конус шпинделя - Морзе 6. Стандартный диаметр токарного патрона 200, 250 мм.

Область применения: Мелкосерийное серийное производство.

Таблица 2.6

Технические характеристики

Наименование параметра	16К20Ф3С32
Обозначение системы ЧПУ	2Р22
Основные параметры станка
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над станиной, мм	400
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом, мм	220
Диаметр отверстия в шпинделе, мм	53
Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм	1000
Предельный диаметр сверления в стали, мм	25
Предельный диаметр сверления в чугуне, мм	28
Шпиндель
Мощность двигателя главного движения, кВт	11
Количество рабочих скоростей шпинделя	22
Пределы чисел оборотов шпинделя, об/мин	12,5...2000
Количество автоматически переключаемых скоростей	9
Диапазон автоматического переключения	16
Диапазон скоростей шпинделя, устанавливаемый вручную, об/мин	Ряд I - 12.5..200 Ряд II - 50..800 Ряд III - 125..2000
Центр шпинделя передней бабки по ГОСТ 13214-67	7032 - 0043 Морзе №6
Центр пиноли задней бабки по ГОСТ 13214-67	7032 - 0045 Морзе №5
Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72	6К
Подачи
Наибольшее перемещение суппорта: продольное / поперечное, мм	900/250
Максимальная скорость продольной подачи при нарезании резьбы, мм/мин	2000
Пределы шагов нарезаемых резьб, мм	0,1..39,999
Диапазон скоростей продольных подач, мм/мин	3..2000
Диапазон скоростей поперечных подач, мм/мин	3..2000
Скорость быстрых продольных ходов, мм/мин	7000
Скорость быстрых поперечных ходов, мм/мин	4000
Дискретность продольного перемещения	0,002
Дискретность поперечного перемещения	0,002
Высота резца, мм	25
Количество позиций на поворотной резцедержке (число инструментов в револьверной головке)	6
Параметры системы ЧПУ
Обозначение системы ЧПУ	2Р22
Число координат	2
Количество одновременно управляемых координат	2
Разрешающая способность в продольном направлении (дискретность задания по оси Z), мм	0,001
Разрешающая способность в поперечном направлении (дискретность задания по оси X), мм	0,001
Тип датчика нулевого положения
Тип датчика обратной связи	РОД-620
Тип резьбонарезного датчика	РОД-620
Электродвигатель главного привода	А02-52-4СП43, М301 4А132М443, М301
Мощность двигателя главного привода, кВт	11
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	20
Суммарная мощность станка, кВт	22
Габариты и масса станка
Масса станка с ЧПУ, кг	5000

Операция 030 Зубофрезерна

Универсальный зубофрезерный станок полуавтомат 5В312 предназначен для нарезания (фрезерования) цилиндрических прямозубых, косозубых и червячных колес в условиях единичного и серийного производства. Нарезание зубчатых колес производится по способу обкатки (огибания) червячной фрезы и обрабатываемой заготовки попутным или встречным методами фрезерования. Станок работает по замкнутому полуавтоматическому циклу и по циклу наладки.

Таблица 2.7

Технические характеристики

Наименование параметра	5В312
Основные параметры станка
Наибольший модуль нарезаемого колеса, мм	6
Наибольший диаметр нарезаемых цилиндрических прямозубых колес (0°) с задней стойкой (с контрподдержкой), мм	320
Наибольший диаметр нарезаемых цилиндрических косозубых колес (30°), мм	200
Наибольший диаметр нарезаемых цилиндрических косозубых колес (45°), мм	180
Наибольший угол наклона нарезаемых зубьев обрабатываемых колес, град	±45
Наименьшее число нарезаемых зубьев	6
Расстояние от оси шпинделя до направляющих суппорта, мм
Стол
Расстояние между осями стола и фрезы, мм	55..245
Расстояние от плоскости стола до оси фрезы, мм	120..300
Ускоренное перемещение стола, мм/мин	550
Суппорт
Наибольшее перемещение стойки фрезерного суппорта, мм	190
Ускоренное перемещение суппорта, мм/мин	1200
Наибольший диаметр режущего инструмента (червячной фрезы), мм	160
Наибольшая длина режущего инструмента (червячной фрезы), мм	145
Конус фрезерных оправок, мм	Морзе 5
Ускоренное перемещение шпинделя вдоль оси, мм/мин	нет
Поворот суппорта на одно деление шкалы линейки, град	1°
Поворот суппорта на одно деление шкалы нониуса, мин	5`
Конусное отверстие шпинделя фрезы	Морзе 5
Наибольшее осевое перемещение фрезы, мм	75
Привод и электрооборудование станка
Количество электродвигателей на станке
Электродвигатель главного привода, кВт	7,5
Электродвигатель привода подачи, кВт	2,2
Электродвигатель привода гидронасоса, кВт	1,5
Электродвигатель насоса охлаждения, кВт	0,6
Суммарная мощность электродвигателей, кВт
Габаритные размеры и масса станка
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм	2000 х 1300 х 2040
Масса станка с электрооборудованием и охлаждением, кг	4350

Операция 045 Горизонтально фрезерная

Горизонтальный консольно-фрезерный универсальный станок 6Р83 предназначен для фрезерования всевозможных деталей из стали, чугуна и цветных металлов цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, торцовыми, концевыми и другими фрезами в условиях индивидуального и серийного производства. Возможность настройки станка на различные полуавтоматические и автоматические циклы позволяет успешно использовать станки для выполнения работ операционного характера в поточных и автоматических линиях в крупносерийном производстве.

Наименование параметра	6Р82
Класс точности по ГОСТ 8-82	Н
Рабочий стол
Максимальная нагрузка на стол (по центру), кг	250
Размеры рабочей поверхности стола (длина х ширина), мм	1250 х 320
Число Т-образных пазов Размеры Т-образных пазов	3
Наибольшее перемещение стола продольное механическое/ ручное, мм	800/ 800
Наибольшее перемещение стола поперечное механическое/ ручное, мм	240/ 250
Наибольшее перемещение стола вертикальное механическое/ ручное, мм	360/ 370
Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола при ручном перемещении, мм * При ручном перемещении и снятом нижнем ограничительном кулачке	30...400*
Расстояние от оси шпинделя до хобота, мм	155
Наибольший угол поворота стола, град	±45
Цена одного деления шкалы поворота стола, град	1
Перемещение стола на одно деление лимба (продольное, поперечное, вертикальное), мм	0,05
Перемещение стола на один оборот лимба продольное и поперечное, мм	6
Перемещение стола на один оборот лимба вертикальное, мм	2
Шпиндель
Частота вращения шпинделя, об/мин	31,5 - 1600
Количество скоростей шпинделя	18
Наибольший крутящий момент, кгс.м	107
Эскиз конца шпинделя	ГОСТ 836-72
Конус шпинделя	50
Механика станка
Быстрый ход стола продольный и поперечный, мм/мин	3/ 3/ 1
Число ступеней рабочих подач стола	18
Пределы рабочих подач. Продольных и поперечных, мм/мин	25...1250
Пределы рабочих подач. Вертикальных, мм/мин	8,3...416,6
Выключающие упоры подачи (продольной, поперечной, вертикальной)	есть
Блокировка ручной и механической подачи (продольной, поперечной, вертикальной)	есть
Блокировка раздельного включения подачи	есть
Автоматическая прерывистая подача Продольная	есть
Автоматическая прерывистая подача Поперечная и вертикальная	нет
Торможение шпинделя	есть
Предохранение от перегрузки (муфта)	есть
Привод
Электродвигатель привода главного движения Тип	4А132М4УЗ
Электродвигатель привода главного движения Число оборотов в минуту, об/мин	1460
Электродвигатель привода главного движения Мощность, кВт	7,5
Электродвигатель привода подач Тип	4А90L4УЗ
Электродвигатель привода подач Число оборотов в минуту, об/мин	1430
Электродвигатель привода подач Мощность, кВт	2.2
Электронасос охлаждающей жидкости Тип	ПА-22У2
Электронасос охлаждающей жидкости Число оборотов в минуту, об/мин	2800
Электронасос охлаждающей жидкости Мощность, кВт	0,12
Производительность насоса СОЖ, л/мин	22
Габариты и масса станка
Габариты станка (длина х ширина х высота), мм	2305 х 1950 х 1670
Масса станка, кг	2900

2.6.2 Выбор приспособлений

При выборе станочных приспособлений для закрепления заготовок и инструментов следует руководствоваться следующими рекомендациями:

1) приспособление должно обеспечивать материализацию технологической схемы базирования заготовки принятую на операции;

2) приспособление должно обеспечивать надежное закрепление заготовки при обработке;

3) приспособление должно быть быстродействующим, удобным в работе;

4) в серийном и массовом производстве зажим заготовки должен осуществляться автоматически;

5) приспособление должно быть недорогим и технологичным в эксплуатации и ремонте.

В условиях крупносерийного и массового производства следует применять специальные приспособления.

Наименование присп...