Планеровка цеха

 

Кто=1-1/Аср,

 

где Аср – средний квалитет детали.

 

,

 

где Аi – квалитет поверхности детали;

ni – количество поверхностей детали с данным квалитетом;

m – общее число поверхностей.

Составим таблицу 4 распределения  квалитетов по поверхностям детали в порядки их уменьшения, от наиболее точного к менее точному.

Таблица 4 - Распределение квалитетов обработки по поверхностям

Квалитет обработки	7	8	9	11	12	14
Число поверхностей	2	1	2	3	1	13

 

А_ср = (7´2+8´1+9´2+11´3+12´1+14´13)/22 = 12,3 6

 

Принимем Аср = 12 квалитету.

 

,

 

Коэффициент точности соответствует  обработке детали на станке нормальной точности.

Найдем коэффициент шероховатости  Кш по формуле

 

 

где Бср - среднее числовое значение параметра шероховатости, мкм.

 

 

где  Б_i – шероховатость  поверхности детали.

Составим таблицу 5, распределения поверхностей по шероховатостям.

Таблица 5 - Таблица распределения  шероховатости

Шероховатость поверхности, мкм	0,8	1,6	3,2	6,3
Количество поверхностей	2	1	4	15

 

Бср = (0,8´2+1,6+3,2´4+6,3´15)/22 = 5,02

 

Принимаем ближайшее по ряду шероховатости Бср = 5,0.

 

Кш = 1 - 1/5,0 = 0,8

 

Среднее значение шероховатости показывает, что деталь может быть получена чистовой обработкой лезвийным инструментом, значения шероховатости и точности обработки соответствуют друг другу.

Коэффициент жесткости К

 

,

где  lд – длина детали, мм;

dср – приведенный средний диаметр детали, мм.

Для тел вращений, с двухсторонним  уменьшением диаметров

 

 

где li – длина i-ой ступени детали, мм;

di –диаметр i-ой ступени детали, мм;

l - общая длина  детали, мм.

Жесткость детали, определяется отношением общей длины  детали к ее приведенному среднему диаметру.

В данном случае имеем вал с двухсторонним  уменьшением диаметров

 

 

Отношение общей длины детали к  приведенному среднему диаметру получилось меньше 10, следовательно, деталь является жесткой. Поэтому для базирования  заготовки не требуются дополнительные опорные точки, которые могли  быть реализованы посредством люнета. Однако близость коэффициента жесткости к 10 требует необходимости использования для обработки детали вал центров.

На основании качественной и  количественной оценки технологичности  конструкции детали считаем ее технологичной. Изготовление детали вал возможно в условиях серийного производства на оборудовании нормальной точности.

 

1.4 Выбор типа производства

 

Определим тип  производства  по  данным  о массе детали 9,1 кг. и годовой программе выпуска 2500 штук [4,с.31]. Принимаем мелкосерийное производство.

Серийное производство является основным типом современного производства в  машиностроении. Предприятиям данного  типа производства выпускается 75-80% всей продукции машиностроения [5,с.112].

Для мелкосерийного производства характерно использование универсального и частично специализированного технологического оборудования, станков с ЧПУ и обрабатывающих центров.

Технологическая оснастка в основном универсальная, применяют также  универсально-сборные приспособления и наладочные приспособления. Режущий инструмент в большинстве случаев стандартный.

В качестве заготовок используют прокат, поковки и литье в земляные формы.

Обязательным условием для серийного  типа производства является расчет объема партии деталей n, шт, запускаемых в производство [6,с.6].

 

n = Nв ´a/F

 

где  Nв - годовая программа, шт;

a  - периодичность запуска, a = 10 [6,с.6];

F - число рабочих дней в году, 252 дня [6,с.6].

 

n = 2500´10/252 = 99,21

 

Принимаем, n = 100 шт.

1.5 Анализ заводского технологического процесса

 

Изготовление деталей вала как правило осуществляется с применением установки детали в центрах. Получение протяженных поверхностей можно осуществлять как на универсальных станках, так и по копирам на копировальных станках.

Рассмотрим заводской технологический процесс в укрупненном виде составив таблицу 6.

 

Таблица 6 – Заводской маршрут изготовления вала тихоходного

Номер Операции	Содержание  операции	Оборудование	Оснастка
005	Подрезка торцев, сверление центровочного отверстия	Токарный	Патрон 3-х кулачковый
010	Растачивание отверстия и точение  наружного контура	Токарный	Патрон 3-х кулачковый
015	Фрезерование шпоночного паза	Фрезерный	Тиски
020	Фрезерование шпоночного паза	Фрезерный	Призмы

 

 

 

Продолжение таблицы 6

Номер Операции	Содержание  операции	Оборудование	Оснастка
025	Сверление отверстий и нарезание  резьбы	Радиально-сверлильный	Призмы
030	Шлифование базового отверстия  и  торца	Внутришлифовальный	Патрон 3-х кулачковый
035	Шлифование наружных поверхностей	Круглошлифовальный	Патрон и центр

 

Второй токарная операция может быть осуществлена при неоднократной переустановке детали, и при различных схемах закрепления детали в приспособлении, только в патроне, и в патроне с поджатием центром. Данная операция характеризуется большими затратами вспомогательного времени получаемыми на универсальном оборудовании.

Получение закрытого шпоночного паза на универсальном фрезерном станке ведет к большим нормам основного  времени на обработку данной поверхности.

Применение универсального круглошлифовального  станка  создает большие затраты вспомогательного времени на подналадку и измерение в процессе обработки нескольких поверхностей.

1.8 Формирование структуры технологических операций и их  
нормирование

 

Технологическое оборудование выбираем по условию возможности обработки вала тихоходного  с длиной 338 мм, диаметром 136 мм.[14, с. 38-86].

Обработку центровочного отверстия  и подрезку торцевых поверхностей выполним на фрезерно-центровальный полуавтомат модели МР-77, имеющем характеристики:

- диаметр обрабатываемой заготовки 25-125 мм;

- длина обрабатываемой заготовки  200-825 мм;

- частота вращения фрезерного  шпинделя 270-1255 об/мин.;

- число частот вращения шпинделя - 7;

- величина хода фрезерной головки  160 мм.

- величина подачи 20-400 мм/мин.;

- регулирование подачи – бесступенчатое;

- мощность главного привода  4 кВт;

- частота вращения сверлильного  шпинделя 250-1410 об/мин.;

- число частот вращения шпинделя - 6;

- величина хода сверлильной  головки 60 мм.

- величина подачи 20-300 мм/мин.;

- регулирование подачи – бесступенчатое;

- мощность главного привода  1,1 кВт;

- длина станка - 2345 мм.

- ширина станка - 1265 мм.

- высота станка - 1980 мм.

-ремонтная категория:

1) механической части – 5;

2) электрической части – 3.

Обработку отверстия и наружнего  контура детали на первой операции выполним на на токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К30РФ3, поскольку требуется закрепление заготовки через шпиндель станка, имеющем следующие технические характеристики:

- наибольший диаметр обрабатываемой  заготовки над суппортом-320 мм;

- наибольший диаметр обрабатываемого прутка-71 мм;

- наибольшая длина обрабатываемой  заготовки - 1400 мм;

- частота вращения шпинделя  6,3 - 1250 об/мин;

- число скоростей шпинделя - 24;

- продольная подача 0,05 – 2,8 мм/об;

- поперечная подача 0,02 – 1,4 мм/об;

- сечение резца 32´25;

- конус отверстия пиноли - Морзе  6;

- диаметр патрона – 320 мм;

- мощность электродвигателя главного  привода – 13 кВт;

- ремонтная категория:

1) механической части – 15;

2) электрической части – 14;

- длина станка - 4360 мм;

- ширина станка - 2010 мм;

- высота станка - 1600 мм;

- масса станка - 5100 кг;

- устройство ЧПУ - НЦ-31;

- дискретность задания размеров  в продольном направлении 0.01 мм;

- дискретность задания размеров  в поперечном направлении 0.005 мм.

Обработку наружнего контура детали с другой стороны выполним на на токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К20РФ3, имеющем следующие технические характеристики:

- наибольший диаметр обрабатываемой  заготовки над суппортом-250 мм;

- наибольшая длина обрабатываемой  заготовки - 1000 мм;

- частота вращения шпинделя  35 - 1600 об/мин;

- число скоростей шпинделя - 24;

- продольная подача 0,01 – 2,8 мм/об;

- поперечная подача 0,005 – 1,4 мм/об;

- сечение резца 25´25;

- конус отверстия пиноли - Морзе  6;

- мощность электродвигателя главного привода – 7,5 кВт;

- ремонтная категория:

1) механической части – 11;

2) электрической части – 12;

- длина станка - 3360 мм;

- ширина станка - 1710 мм;

- высота станка - 1750 мм;

- масса станка - 3800 кг;

- устройство ЧПУ - НЦ-31;

- дискретность задания размеров в продольном направлении 0.01 мм;

- дискретность задания размеров  в поперечном направлении 0.005 мм.

Обработку открытого шпоночного паза под посадку колеса на вал выполним на горизонтально-фрезерном станке модели 6Р80. Станок имеет следующие характеристики:

- длина рабочей поверхности  стола – 800 мм;

- ширина рабочей поверхности  стола – 200 мм;

- частота вращения шпинделя  50 - 2240 об/мин;

- число скоростей шпинделя - 12;

- продольная подача 0,01 – 0,5 мм/об;

- поперечная подача 0,01 – 0,5 мм/об;

- число подач стола - 12;

- конус отверстия шпинделя- 40 по ГОСТ 15945-82;

- мощность электродвигателя главного  привода – 3 кВт;

- ремонтная категория:

1) механической части – 7;

2) электрической части –  3;

- длина станка - 1525 мм;

- ширина станка - 1875 мм;

- высота станка - 1515 мм;

- масса станка - 1290 кг.

Обработку второго шпоночного паза шириной 16 мм, под привод исполнительного устройства выполним на шпоночно-фрезерном полуавтомате работающем по методу маятниковой обработки паза, модели 692М. Станок имеет следующие характеристики:

- длина фрезеруемого паза – 5-300 мм;

- ширина фрезеруемого паза – 4-24 мм;

- размеры стола – 800´200 мм;

- частота вращения шпинделя  375 - 3750 об/мин;

- число скоростей шпинделя - 12;

- продольная подача 0,3 – 1,2 мм/об;

- вертикальная подача 0,05 – 0,5 мм/об;

- число подач стола – бесступенчатое регулирование;

- конус отверстия шпинделя- Морзе 3;

- мощность электродвигателя главного  привода – 2,3 кВт;

- ремонтная категория:

1) механической части – 12;

2) электрической части – 3;

- длина станка - 1520 мм;

- ширина станка - 1800 мм.

Обработку отверстий под крепеж шпонки выполним на вертикально-сверлильном станке с ЧПУ модели 2Р135Ф2. Станок имеет следующие характеристики:

- наибольший диаметр сверления  в стали – 35 мм:

- длина рабочей поверхности  стола – 700 мм;

- ширина рабочей поверхности  стола – 400 мм;

- вылет шпинделя – 450 мм;

- конус Морзе отверстия шпинделя  – 4;

- число скоростей шпинделя –  12;

- частота вращения шпинделя 45-2000 об/мин;

- число подач револьверной головки – 18;

- подача револьверной головки  10-500 мм/мин;

- число позиций револьверной  головки – 6;

- мощность электродвигателя главного  привода – 3,7 кВт;

- длина станка - 1800 мм;

- ширина станка - 2170 мм;

- высота станка - 2700 мм;

- масса станка - 4700 кг;

- ремонтная категория:

1) механической части – 8;

2) электрической части – 2;

- устройство ЧПУ – 2П-32;

- дискретность задания размеров 0,005 мм.

Шлифование базового отверстия  под чистовую обработку поверхностей детали, выполним внутришлифовальном станке модели 3К227В имеющем следующие технические характеристики:

- наибольший диаметр заготовки  – 400мм;

- наибольшая длина заготовки  – 200 мм;

- наибольшая длина шлифования  – 200 мм;

- диаметр шлифуемого отверстия  5-150 мм;

- скорость автоматического перемещения стола м/мин:

1) при правке круга  0,1 – 0,2

2) при шлифовании  1 – 7;

3) быстром подводе и отводе  10;

- частота вращения шпинделя  детали 60-150 об/мин;

- частота вращения шлифовального  круга, об/мин: 9000,12000,18000;

- наибольший размер шлифовального  круга - 80´50;

- суммарная мощность электродвигателей – 4 кВт;

- ремонтная категория:

   1) механической части – 10;

2) электрической части – 2;

- длина -2815 мм;

- ширина - 1900 мм;

- высота – 1750 мм;

- масса станка - 4300 кг.

Шлифование цилиндрических поверхностей осуществим оборудовании позволяющем совместить максимальное количество обрабатываемых поверхностей в одной операции,  и имеющее минимальные величины вспомогательных затрат времени на обработку детали. Круглошлифовальный станок с ЧПУ модели 3М151Ф2 с техническими характеристиками: