Разработка технологического процесса изготовления сателлита дифференциала

 

2. Технологическая часть

2.1 Определение  вида заготовок и способов  их изготовления

При изготовлении заготовок валов применяют различные методы. Лучшим методом является тот, по которому заготовки получаются наиболее экономичными, обеспечивают наименьшие припуски на механическую обработку и имеют требуемое качество. Технология малоотходного производства заготовок способствует сокращению металлопроката, повышению качества и производительности при их изготовлении. Эти методы находят широкое применение в крупносерийном и массовом производстве.

Выбор метода получения заготовок в значительной степени определяется размерами программного задания и технологическими возможностями заготовительных цехов предприятия. Применение прогрессивных исходных заготовок с малым припуском на механическую обработку во всех случаях снижает трудоемкость и себестоимость последней, однако дополнительные затраты на оснащение заготовительных цехов окупаются только при достаточных размерах программного задания.

Однако следует иметь в виду, что себестоимость изделия определяется суммой затрат на исходную заготовку и на ее механическую обработку, поэтому в конечном счете важно обеспечить снижение всей суммы, а не одной из ее составляющих. Если учесть дополнительную экономию при механической обработке прогрессивных исходных заготовок с малым припуском, то границы экономичного применения этих методов сдвинутся в сторону уменьшения себестоимости всего изделия в целом.

Создание конструкций деталей, позволяющих механическую обработку резанием заменить штамповкой или высадкой, всегда приводят к значительному снижению трудоемкости и уменьшению расхода металла. При изготовлении методом холодной высадки исходных заготовок деталей, например болтов, отходы металла в 25 раз меньше, чем при их изготовлении на металлорежущих станках. Для ответственных деталей в настоящее время часто используют исходные заготовки, полученные горячей объемной штамповкой и литьем.

Деталь представляет собой вал. Поэтому заготовка вала может быть получена штамповкой на КГШП с формированием отдельных поверхностей.

 

2.2 Технико-экономическое  обоснование выбора заготовки

Дадим экономическое обоснование метода получения заготовки методом горячей объемной штамповки на горизонтально - ковочной машине (ГКМ).

Степень сложности С2;

Группа стали М2.

Точность Т4.

Масса штампованной заготовки:

(17)

Используя формулу (17) проводим расчеты для данной детали:

кг

Коэффициент использования материала на штампованную заготовку:

Ким

Стоимость штампованной заготовки:

Сзш

Экономический эффект изготовления заготовки:

Э руб.

Технико-экономические расчеты показывают, что заготовка, полученная штамповкой, наиболее экономична по использованию материала, поэтому принимаем заготовку, полученную горячей штамповкой.

Вывод: на основании проведенных расчетов, можно сделать вывод о том, что наиболее целесообразно (по себестоимости единицы продукции), будет использовать поковку на молотах и прессах для производства данного вала.

Оборудование - кривошипный горячештамповочный пресс.

 

2.3 Выбор баз

Основными показателями точности отдельной поверхности являются погрешность размера поверхности, макрогеометрические и микрогеометрические отклонения от формы. Достижение этих показателей точности обеспечивается выбором и реализацией соответствующих методов получения и обработки поверхности.

Обработка поверхности заключается в съеме с ее поверхности некоторого слоя металла, называемого припуском. Обработка производится в технологических системах. Под технологическими системами понимают динамическую замкнутую систему, состоящую из станка, приспособления для установки заготовки, приспособления для установки рабочего инструмента, обрабатываемой заготовки.

Каждая простая технологическая система реализует некоторый метод обработки. Под методом обработки понимают разновидность воздействия на материал детали отличающегося подводимой в зону обработки энергией, схемой формообразования поверхности рабочего инструмента численными значениями параметров режимов.

Выбор технологических баз решается одновременно с выбором метода получения заготовки. Первые операции – создание чистовых баз для чего в заготовке предусматриваются черновые поверхности.

Выбор схемы базирования зависит от конструкторских и технологических требований. Выбранная схема в значительной степени предопределяет последовательность обработки, конструкцию приспособления, достижение заданной точности, производительность. От правильно выбранных установочных баз зависит точность обработки детали, рациональное использование приспособлений, возможность обработки на высокопроизводительном оборудование.

Под технологической базой понимают поверхность, ось или точку, посредством которой устанавливается деталь в процессе обработки и определяется положение детали относительно инструмента. При выборе технологической базы, руководствуемся двумя основополагающими принципами построения технологических процессов изготовления деталей:

• принцип совмещения баз;
• принцип единства технологической базы.

Суть принципа совмещения баз заключается в том, что для достижения наиболее высокой точности конструкторских размеров расположения поверхностей следует в качестве технологических баз для каждой из них использовать конструкторско-размерную базу.

Принцип единства баз представляет собой правило выбора технологических баз, которое рекомендует использовать в качестве технологической базы при обработке всех или возможно большего количества поверхностей детали в разных или одной технологической системе одну и ту же единую технологическую базу.

Методически выбор и обоснование единой технологической базы осуществляется по алгоритму:

1. Оценить роль основной базы в координации других поверхностей и комплектов поверхностей.
2. Оценить роль каждого комплекта вспомогательных баз в координации других поверхностей
3. Оценка возможности использования свободной поверхности в качестве единой технологической базы при обработке без переустановки детали. На данном этапе необходимо проанализировать конструкцию детали с точки зрения возможности обработки всех ее поверхностей с необходимой точностью и шероховатостью с одной установки.
4. Если нет возможности обрабатывать данную деталь с одной установки, то на основании результатов, на первом, втором этапах, выбрать комплект поверхностей, от которых координировано наибольшее количество других поверхностей.
5. Оценить возможность использования в качестве единой технологической базы комплекта поверхностей, от которых координировано наибольшее количество других поверхностей, с точки зрения трех основных принципов баз.
6. Если данный комплект не отвечает основным признакам баз, то оценивается возможность и целесообразность внесения изменения в конструкцию детали с целью придания рассматриваемому комплекту отсутствующих признаков.
7. Если при переборе всех компонентов в пункте 5 не оказалось компонентов баз, пригодных для использования в качестве единой технологической базы, то в конструкцию детали необходимо внести изменения с целью создания искусственного комплекта единой технологической базы.
8. Составить список поверхностей, принятых в качестве единой технологической базы.

Операция	Схема базирования
010 Токарная с ЧПУ
015 Координатно-расточная
020 Зубонарезная
030 Круглошлифовальная
035 Профильношлифовальная
040 Зубошлифовальная

 

2.4 Проектирование  маршрутного технологического процесса.

В результате разработки технологического процесса определяем необходимое оборудование, технологическую оснастку и др.

Технологический процесс представляет собой совокупность различных операций, в результате выполнения которых изменяется форма, размеры, осуществляется контроль требований чертежа и технических условий.

Маршрутное описание технологического процесса заключается в сокращенном описании всех технологических операций в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Таблица 2.1 Технологический маршрут

№	Наименование операции	IT	Ra	Содержание операции	Оборудование
005	Заготовительная	14	20	Поковка
010	Токарная с ЧПУ	10     12   10	6,3     12,5   6,3	Обработка обнижения в чистовую, Черновое точение торцов и фасок Сверление центрового отверстия	Токарный с ЧПУ 16А20Ф3
015	Координатно-расточная	14	20	Сверление      вспомогательных отверстий	Координатно-расточной  станок
020	Зубофрезерная	10	6,3	Фрезерование зубчатого венца	Зубофрезерный станок 5К324
025	Химико-термическая			Нитроцементировать на поверхностях h0,6…0,8 мм при 61…66 HRC согл. тех.условиям.	Термопечь
030	Круглошлифовальная	6	1,25	Шлифование цилиндрических поверхностей	Круглошлифовальный станок  3А130
035	Профильношлифовальня	8	6,3	Шлифование торцов	Профильношлифовальный станок  3Е711В
040	Зубошлифовальная	6	1,25	Шлифование зубьев венца	Зубошлифовальный станок GearSpect SBO 340 CNC Basic
045	Контроль			Контроль соблюдения требования чертежа	Контрольный стол
050	Консервация			Нанести смазочное покрытие и упаковать в тару

 

2.5 Выбор технологического оборудования

При выборе оборудования будем учитывать следующие факторы:

-размер рабочей  зоны станка, которые должны соответствовать  габаритам обрабатываемой детали или нескольких обрабатываемых деталей,

-возможность  достижения при обработке требуемой  точности и шероховатости поверхности,

-соответствие  мощности, жесткости и кинематических  данных оборудования выгодным режимам выполнения операций,

-обеспечение  необходимой производительности  в соответствии заданной программой выпуска деталей,

-соответствие  оборудования требованиям техники  безопасности и промышленной санитарии,

-соответствие  оборудования заданной программе  по критерию себестоимости изготовления детали.

При выборе оборудования в условиях действующего производства приходится ориентироваться на имеющееся в цехе оборудование и обязательно учитывать степень фактической загрузки отдельных его групп.

Для изготовления сателлита дифференциала будем применять следующие станки, указанные в таблице 2.1.

 

2.6 Выбор режущего инструмента

Выбор режущего инструмента необходимо приводить с ориентацией на применение стандартного инструмента. Для выполнения отдельных операций, особенно в крупносерийном производстве и массовом, целесообразно использовать специальный инструмент.

Режущий инструмент должен обладать высокой режущей способностью, допускающей высокие режимы резания, высокой размерной стойкостью, обеспечивающей стабильность процесса обработки, быстро и удобно заменяться, налаживаться и подналаживаться в процессе обработки, стабильно формировать транспортабельную стружку и отводить ее, не нарушая нормальной работы оборудования.

Для режущей части инструмента широко применяются твердые сплавы и быстрорежущие стали новых марок, например, Р6М5 вместо Р18.

Расходы на режущий инструмент входят отдельной статьей в себестоимость продукции.

Для изготовления детали применяем следующий инструмент: токарные резцы: проходные по ГОСТ 19058-80, подрезные по ГОСТ 19045-80, отрезные по ГОСТ 19071-80, расточные по ГОСТ 26611-85; оснащенные многогранными твердосплавными пластинками Т15К6 по ГОСТ 24040-81, ГОСТ 25042-81, ГОСТ 22847-80, ГОСТ 24301-81;черновая и чистовая резцовые головки; шлифовальный круг для шлифования отверстия; шлифовальный круг для шлифования торца.

 

2.7 Выбор измерительных средств