Проектирование технологического маршрута

1.5.1 Анализ существующего техпроцесса

На заводе деталь «Шарнир специальный» производится в условиях единичного производства. Выбранная последовательность маршрута обработки детали обеспечивает качественное изготовление детали, достижение необходимой точности обработки и соответствующих требований чертежа.

Заводской техпроцесс на данную деталь состоит из 13 основных и 28 вспомогательных операций. Обработка детали производится по 2–4 разрядам работ.

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки детали. От правильного выбора зависит производительность, экономное использование площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и, в итоге, себестоимость изделия.

При выборе станочного оборудования, кроме характера производства, учитывались следующие характеристики станка: точность обработки, соответствие размерам детали, мощность, удобство управления и обслуживания, возможность оснащения станка высокопроизводительными приспособлениями и средствами механизации и автоматизации, кинематические данные, а также наличие имеющегося оборудования.

Для измерения менее точных поверхностей используют линейки, рулетки и штангенциркули (с точностью 0,05–0,1 мм) – универсальный измерительный инструмент, предназначенный для измерения наружных и внутренних диаметров, длин, толщин, глубин, и т.д.Точность измерения штангенциркулем

определяется шкалой нониуса.

Для измерения внутренних поверхностей с девятым квалитетом точности, применяют нутромеры микрометрические НМ–600. Это самоцентрирующиеся и самовыравнивающиеся нутромеры. Измерительные опоры, расположенные по трем направлениям с интервалом 120º обеспечивают оптимальное самоцентрирование. Нутромеры подходят для измерения глухих и сквозных отверстий.

Для измерения поверхностей после шлифования используют МК микрометр (гладкий) – специальный прибор, который используют для измерения контактным способом линейного размера с высокой точностью. Из–за того, что у микрометра чрезвычайно сложная конструкция винта, изготавливают микрометры для измерения длины определенного интервала.

А для измерения наружной резьбы используют МВП микрометр. Микрометр со вставками МВП предназначен для измерения среднего диаметра метрических, дюймовых и трубных резьб деталей из мягких материалов.

Для относительных и абсолютных измерений линейных размеров и контроля отклонений от заданной геометрической формы, а также взаимного расположения поверхностей (симметричности поверхностей Ж и И) используют индикаторы МИГ–1 с перемещением измерительного стержня параллельно шкале.

Контроль шлицевых пазов и размера b=28 производят с помощью шаблонов, а для контроля шлицевых отверстий специальным комплексным калибром (шлицевый фальшь–вал).

1.5.2 Обзор технической информации о технологии обработки аналогичных деталей

В современных конструкциях прокатных станов применяют шпиндели различных видов: со сквозными и несквозными отверстиями, а также сплошного сечения. В шпинделях со сквозными отверстиями при удалении металла с наружной и внутренней поверхностей возникает перераспределение внутренних напряжений, вызывающих в дальнейшем деформации, которые при работе шпинделя могут значительно увеличиться. Уменьшения внутренних напряжений достигают технологичностью конструкции шпинделя, правильным выбором материала, соответствующей термообработкой заготовки и разделением операций на черновые, чистовые и отделочные. Наиболее распространены полые шпиндели, которые отличаются наибольшей сложностью обработки, [9,10,20]. Основными базами шпинделя являются его опорные шейки, но так как использовать их в качестве установочной базы в последующем не представляется возможным, то, пользуясь ими, вначале осуществляют подрезку (фрезерование) торцов и центрование; поверхности центров служат в дальнейшем технологическими базами. Черновую обработку осевого отверстия шпинделя обычно выполняют на специальных станках для глубокого сверления.

Технологическими базами являются поверхности двух шеек шпинделя, одну из которых зажимают в патроне станка, а другую устанавливают в люнет.

Осевые отверстия в зависимости от диаметра обрабатывают спе­циальными сверлами (пушечными, перовыми, кольцевыми) и резцовыми головками. Отверстия больших диаметров обрабатывают многорезцовыми расточными головками.

После выполнения черновых операций заготовку шпинделя направляют на термическую обработку, улучшающую механические свойства и обрабатываемость заготовки. Термообработка завершается операцией правки на правильных машинах. После правки производят чистовую обработку осевого отверстия на станках для глубокого сверления, так же как и при черновой обработке. Эта операция является очень ответственной, так как она должна обеспечить концентричность и соосность наружных поверхностей с поверхностями осевого отверстия, являющегося технологической базой при последующей обработке наружных поверхностей.

Чистовую обработку наружных поверхностей выполняют так же, как и черновую, на токарно–копировальных станках. Припуск, оставляемый для чистовой обработки, составляет 0,25...0,4 мм на сторону. После чистовой обработки наружных и внутренних поверхностей обрабатывают шлицевые пазы. Обработка сквозных шлицев в отверстии втулок производится протягиванием. Шлицевые отверстия диаметром до 50 мм протягивают одной комбинированной протяжкой. Протягивание крупных шлицевых втулок диаметром 120 мм и выше производится в две операции. Предварительное протягивание выполняется протяжкой обычной конструкции с оставлением минимально необходимого припуска по ширине шлица и по диаметру под чистовое протягивание калибрующей протяжкой. Несквозные шлицы в отверстии обрабатывают на зубодолбежном станке круглыми долбяками.

Далее обрабатывают остальные отверстия, а также нарезают резьбу. В качестве технологических баз при сверлении и нарезании резьбы используют основные базы шпинделя.

К числу ответственных операций относится отделка наружных по­верхностей шпинделя; эту операцию выполняют на шлифовальных станках и обычно подразделяют на предварительную и окончательную.

Шпиндели шлифуют на кругло шлифовальных станках с применением мелкозернистых кругов. Для обеспечения соосности и концентричности наружных и внутренних поверхностей используют поверхности осевого отверстия шпинделя. Поверхности шеек шпинделя, которые работают в опорах скольжения, кроме шлифования подвергают суперфинишированию.