Разработка технологического процесса производства внутреннего кольца подшипника

На черновой токарной операции базирование производится по наружной поверхности трубы (двойная направляющая база, которая лишает заготовку 4 степеней свободы), зажимаемой в цанговый патрон, обеспечивающее требуемую точность ориентировки заготовки.

Отрезанное кольцо относится к схеме базирования коротких цилиндрических деталей.

На торцешлифовальной операции базирование производится по торцу кольца – главная база, лишающая 3-х степеней свободы, и наружной цилиндрической поверхности – двойная упорная база, лишающая 2-х степеней свободы.

На бесцентрово-шлифовальной операции деталь устанавливается на ножи, и базирование производится по наружной цилиндрической поверхности – двойная упорная база, лишающая 2-х степеней свободы.

На круглошлифовальной, внутришлифовальной и суперфинишной операциях деталь устанавливается в магнитный патрон, и базирование производится по наружной цилиндрической поверхности – двойная упорная база, лишающая 2-х степеней свободы, и торцу кольца – главная база, лишающая деталь 3-х степеней свободы.

6. Разработка варианта технологического процесса и выбор технологического оборудования

При установлении общей последовательности обработки рекомендуется учитывать следующие положения:

1)    каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности;

2)    в первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций;

3)    поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, следует обрабатывать вначале, что позволит своевременно обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки;

4)    обработка остальных поверхностей ведется в последовательности, обратной степени их точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позже она обрабатывается.

Проектируя технологическую операцию, необходимо стремиться к уменьшению ее трудоемкости. Производительность обработки зависит от режимов резания, количества переходов и рабочих ходов и последовательности их выполнения.

Предварительный выбор группы оборудования производится при назначении метода обработки поверхности, обеспечивающего выполнение технических требований к обрабатываемой поверхности. Затем при разработке технологического маршрута обработки и его технико-экономическом обосновании производится выбор конкретной модели станка на основании минимума приведенных затрат на рабочем месте.

Выбор модели станка прежде всего определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготавливаемой детали.

Таблица 1 – Технологический процесс механической обработки детали

7. Размерный анализ технологического процесса

Для того, чтобы процесс выявления межоперационных размерных связей был нагляден, целесообразно использовать метод графов.

Если принять за вершины поверхности детали, заготовки в процессе ее обработки, а в качестве ребер размеры между этими поверхностями, то размерную схему обработки детали можно представить в виде графа, который будет показывать взаимосвязь всех размеров, возникающих в процессе обработки.

Граф технологического процесса – это математическая модель, показывающая переход от заготовки к готовой детали. Для построения графа необходимо сначала построить исходное и производное дерево. В исходном дереве ребрами являются конструкторские размеры и размеры припусков. В производном дереве ребрами являются размеры заготовки и технологические размеры.

Схема размерной цепи, а также исходное, производное дерево и граф техпроцесса представлены на рис. 2.

Вывод: Данный технологический процесс соответствует точности, требуемой по чертежу детали.

Таблица 2

8. Разработка окончательного варианта технологического процесса для автоматизированного производства

Учитывая, что производство деталей крупносерийное, в технологический процесс обработки кольца вносим изменение: вместо трех токарных операций, которые выполняются на токарно-винторезных станках с ЧПУ, вносим операцию токарную автоматическую, которая выполняется на 4-хшпиндельном горизонтальном прутковом автомате 1А240-4К.

Окончательный вариант технологического процесса обработки кольца.

Таблица 3

9. Расчет затрат времени и такта автоматической линии, синхронизация выполнения технологических переходов на позициях автоматической линии

Для комплекса операций, выносимых на автоматизированное производство, определяются режимы обработки, и рассчитывается операционное время по формуле:

ТОП = ТР + ТХХ + ТТР,                                                                                                                (10)

где              ТР – время рабочих ходов;

ТХХ – время холостых ходов (включает быстрый подвод и отвод инструментов);

ТТР – время несовмещенных цикловых потерь времени (на фиксацию и расфиксацию, зажим и разжим, а также транспортирование заготовки).

Результаты расчетов сведены в таблицу.

Расчет необходимого такта автоматической линии производится по формуле:

,                                                                                                                                            (11)

где              τ – такт выпуска изделий на автоматической линии;

ФД – действительный годовой фонд времени работ технологического оборудования, в часах;

Q – годовой выпуск деталей, в шт.; Q = 150000 шт.

Действительный годовой фонд времени определяется по формуле:

,                                                                                                                              (12)

где              К – коэффициент, учитывающий потери от необходимого времени на профилактические работы и ремонт, в процентах. Этот коэффициент принимается для металлообрабатывающего оборудования, имеющего категорию сложности до 30 – 3 %, свыше 30 – 6 %;

ФН – номинальный годовой фонд времени оборудования, в часах; при 41-часовой рабочей неделе и 2-хсменной работе ФН = 4140 часов

Этот требуемый годовой программой такт выпуска изделий на АЛ должен быть в соответствии с техническими возможностями технологического оборудования, из которого состоит линия. Для этого вычисляется среднее оперативное время по основным операциям технологического процесса по формуле:

,                                                                                                                              (13)