Проведя анализ технологичности конструкции детали можно сделать вывод, что в целом деталь является технологичной, так как имеет небольшое количество поверхностей с высокой точностью и шероховатостью. Имеет развитые поверхности для базирования и закрепления при обработке.
Поверхности детали являются достаточно открытыми для свободного доступа инструмента. Обработка наружных поверхностей возможна проходными резцами.
Конструкция детали позволяет применять для мех. обработки станки с ЧПУ, что соответствует мелкосерийному типу производства.
Существующие точность и шероховатость рабочих поверхностей не могут быть изменены, так как они являются необходимыми для выполнения деталью своего служебного назначения.
Пути повышения технологичности:
1. Изменить способ получения заготовки с целью уменьшения припусков на механическую обработку.
2. Обеспечить повышение жесткости штока при обработке применением люнетов.
3. Необходимо стандартизовать размеры канавок под резьбу и для выхода шлифовального круга.
От правильности назначения последовательности и перечня технологических операций напрямую зависит качество получаемой детали. Для правильной оценки технологического процесса необходимо руководствоваться типовым технологическим процессом. В качестве типового выбран техпроцесс обработки ступенчатых валов, но с учетом конструктивных особенностей и назначения исходной детали.
Последовательность операций: Последовательность операций соответствует типовому технологическому процессу:
подготавливаются технологические базы
производится обтачивание в три стадии: (черновое, получистовое, чистовое)
фрезеруют шестигранник
получистовое шлифование рабочих поверхностей
полирование поверхностей под азотацию
накатывание резьбы
фрезерование паза
чистовое шлифование рабочих поверхностей
полирование Æ32h6
Общий анализ технологического процесса:
В заводском техпроцессе широко применяется разметка на операциях сверления и фрезерования. В связи с изменившимся типом производства предлагаю заменить разметку применением приспособлений. Применяемое оборудование по точности соответствует требованиям операций. Режущий инструмент в основном твердосплавный с напайными пластинами, марки инструментальных материалов выбраны в соответствии с типом операции, обладают высокой стойкостью и позволяют вести обработку на высоких режимах резания. Мерительный инструмент на операциях предварительной обработки - штангенциркуль и линейка, на чистовой и отделочной стадиях - предельные калибры-скобы. Данный мерительный инструмент позволяет вести измерения с необходимой точностью.
Так как шток это ответственная деталь, то в техпроцессе предусмотрены операции дефектоскопии. Первая - ультразвуковая, после чернового обтачивания: необходима для контроля за наличием пустот в объеме штока. Вторая - магнитная, проводится перед азотацией: необходима для контроля состояния поверхностного слоя штока.
Заготовка: На заводе данная деталь производилась в условиях единичного производства, этому производству соответствовал способ получения заготовки - ковкой на молотах, который характеризуется большими и неравномерными припусками, большими допусками. В связи с этим была необходимость введения обдирочных операций, большой объем механической обработки, а также сложность использования в качестве черновых баз наружных цилиндрических поверхностей. В связи с изменившимся типом производства предлагаю изменить способ получения заготовки на более точный с соответствующими технико-экономическими расчетами.
Анализ операций:
Операция 015 - Токарная
На данной операции мех. обработки производится подготовка технологических баз для обработки наружных цилиндрических поверхностей - центровых отверстий и торца. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 1М63 с установкой в 4х кулачковый патрон с упором в правый торец, что обеспечивает двойную опорную и установочную базу. Данная схема базирования достаточна для обеспечения точности. Перед зацентровкой применяется размерка центрового отверстия после подрезки торца, т.к. заготовка имеет неравномерные припуски. Установка в 4х кулачковый патрон трудоемкая операция т.к требуется обеспечить отсутствие биения размеченного отверстия. Предлагаю заменить данную операцию на фрезерно-центровальную. Это позволит увеличить производительность обработки и повысить точность центровых отверстий.
Операция 025 - Токарная
На данной операции обрабатывается место для крепления поводка, производится отрезка образцов и обработка второго центрового отверстия. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 1М63 с установкой в 4х кулачковый патрон с упором в правый торец, что обеспечивает двойную опорную и установочную базу. Данная схема базирования достаточна для обеспечения точности. Применяются резцы с напайными пластинами твердого сплава и центровое сверло из бысторежущей стали Р6М5 ГОСТ 14952-75; считаю, что режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию, но изменить ее состав с учетом применения фрезерно-центровальной операции.
Операция 040 - Токарная
На данной операции производится черновое обтачивание штока перед ультразвуковой дефектоскопией. Операция выполняется на токарно-винторезном станке 16К20 с установкой в центрах (левый плавающий, правый вращающихся) с упором в левый торец, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Применяемый инструмент: Резец правый проходной отогнутый 2102-0005 Т5К10 ГОСТ 18877-73, Резец подрезной 2102-0005 Т5К10 ГОСТ 18880-73 с напайными пластинами; считаю, что режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию в техпроцессе со следующими изменениями:
В связи с уменьшением припусков целесообразно изменить применяемый инструментальный материал на более износостойкий, например Т14К8, который используется для работы по корке при относительно равномерном сечении среза и непрерывном резании.
В связи с увеличением объема выпуска применить для передачи крутящего момента вместо хомутика поводковый патрон с кулачками, что сократит время на установку и снятие заготовок.
Операция 055 - Радиально-сверлильная
На данной операции производится сверление предварительно размеченного отверстия Æ6мм на расстоянии 10мм от торца длинной части штока для подвески штока при термообработке. Оборудование - радиально-сверлильный станок 2М55. Шток устанавливается в призмах, что дает двойную направляющую базу, закрепляется прихватами. Данная схема базирования достаточна для обеспечения точности. Режущий инструмент: Сверло Р18 2301-4001 ГОСТ 2092-77. Считаю, что данный инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию в техпроцессе со следующими изменениями: вместо разметки применить сверление по кондуктору.
Операция 065 – Токарная.
На данной операции производится зачистка поверхности штока после термической обработки для установки люнета, при этом заготовка устанавливается в 3х кулачковый самоцентрирующийся патрон с поджатием центром, что обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Далее на люнете с переустановкой подрезаются торцы и производится центрование левого торца Æ4 и правка правого центрового отверстия Æ2,5. Предлагаю в связи с изменившимся типом производства заменить данную операцию на фрезерно-центровальную, что позволит повысить производительность обработки и точность центровых отверстий.
Операция 070 - Токарная с ЧПУ.
На данной операции выполняется получистовое и чистовое обтачивание штока с переустановкой с припуском под шлифование Æ32 и Æ36, а также проточка канавок. Операция выполняется на токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К20Т1 с установкой в центрах (левый плавающий, правый вращающийся) с упором в левый торец, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз для диаметральных размеров. Для линейных размеров точность обеспечивается за счет привязки “0” системы ЧПУ к правому торцу заготовки. Применяемый инструмент:
Резец проходной Т15К6 2103-0713 ГОСТ 20872-80 с механическим креплением трехгранной пластины.
Резец для контурного точения Т30К4 2101-0607 ГОСТ 20872-80 с механическим креплением параллелограммной пластины.
Резец канавочный Т5К10 К01-4112, канавка под резьбу.
Резец канавочный Т5К10 ТУ 2 035-558-77, канавка для выхода шлифовального круга.
Резец канавочный Т5К10 ТУ 2 035-558-77, канавка для выхода шлифовального круга.
Считаю, что режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию в техпроцессе со следующими изменениями:
Так как для операций с ЧПУ не рекомендуется переустановка заготовок, то считаю целесообразным разбить данную операцию на две с одним установом на каждой.
В связи с увеличением объема выпуска применить для передачи крутящего момента вместо хомутика поводковый патрон с кулачками, что сократит время на установку и снятие заготовок.
Операция 075 - Вертикально-фрезерная
На данной операции выполняется фрезерование шестигранника в размер 27-0,52 на длину 10мм с помощью делительной головки. Операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р12 с установкой в центрах (левый в делительной головке, правый на столе станка) центра жесткие, передача крутящего момента через хомутик. Данная схема базирования обеспечивает двойную направляющую и опорную базу. Соблюдается принцип совмещения баз. Режущий инструмент: Фреза торцовая Æ100 ГОСТ 22075-76 с механическим креплением пятигранных пластин Т14К8, число зубьев 6. Режущий инструмент выбран правильно. Предлагаю оставить данную операцию без изменений.