Технологическое оборудование, приспособления, режущий и мерительный инструмент.

Для валов существует две схемы базирования: в центрах и по наруж-ным цилиндрическим поверхностям. Так как на первой операции только еще предстоит выполнить центровое отверстие, то базировать можно толь-ко по наружному диаметру прутка. В этом случае наружный диаметр будет двойной направляющей базой, лишающей заготовку 4-х степеней свободы, а торец опорной базой.
Линейные размеры обеспечивается настройкой станка. Чтобы его вы-держать по правому торцу детали должен быть установлен ограничитель упор. Так как торец обрабатывается, то упор должен быть подвижным, чтобы не мешать инструменту.
Поверхности, обработанные на первой операции всегда являются ба-зами на последующих операциях, поэтому обработанная ступень  28,2h8 на второй операции выступает в качестве базовой двойной направляю-щей, а опорной базой в этом случае предпочтительно принять тот же са-мый торец, но в крайнем случае можно воспользоваться таким же подвиж-ным упором на правом торце.
Шпоночные пазы на длинных валах фрезеруются только при одной схеме базирования: двух призмах, на которые укладывается заготовка. Ли-нейный размер регулируется торцевым упором.
Последняя операция обеспечивает обработку наиболее ответственных поверхностей. При этом вариант установки заготовки практически единст-венный поводковый патрон, с наложением поводка на зарезьбовую часть шейки вала с поджимом заготовки задним вращающимся центром. Других вариантов базирования для этой операции нет

3. Технологическое оборудование, приспособления, режущий и мерительный инструмент.

Типы технологического оборудования и режущего инструмента уже определены при составлении маршрута. Виды технологической оснастки зависят от вида оборудования и условий обработки. Простота детали по-зволяет применить на всех операциях универсальную технологическую оснастку, характерную для данного вида обработки и детали. Меритель-ный инструмент определяется степенью точности обработки и характером контролируемых размеров. Размеры 12-14 квалитетов точности обычно контролируются универсальными штангенинструментами. 7-12 квалитет предусматривает применения рабочих калибров и шаблонов. Размеры точ-нее 7 квалитета точности предпочтительно контролировать микрометриче-скими инструментами.
При выборе оборудования следует рассматривать не только техниче-ские характеристики станков с точки зрения их возможностей, но и рас-пространенность данной модели станка. Для токарных операций обработки наружных поверхностей применяются универсальные токарные станки. Из существующих моделей токарно-винторезных станков с ЧПУ очень широ-ко распространена модель 16А20Ф3С32, которую мы и принимаем для вы-полнения токарных операций. Станок предназначен для тонкой обработки деталей типа тел вращения в замкнутом полуавтоматическом цикле.
Станок может оснащаться системой ЧПУ отечественного производст-ва, или, по желанию заказчика, станок может быть оснащен системами управления и электроприводм фирм Siemens, Fagor, Heidenhain и пр.
В качестве двигателей главного движения используются асинхронны-ми двигателями с частотным регулированием. Программа перемещений инструмента, управление главным приводом и вспомогательные команды вводятся в память системы управления с клавиатуры пульта оператора, а так же из модуля внешней памяти и могут корректироваться с пульта опе-ратора УЧПУ с визуализацией на панели цифровой индикации.
Станок оснащен транспортером стружкоудаления, обеспечивающим свободный ход стружки. Область применения станка: мелкосерийное и се-рийное производство.
Этот станок имеет следующие технические характеристики:
Таблица 2.
Технические характеристики станка 16А20Ф3С32
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной 500 мм
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия
над станиной 320 мм
над суппортом 200 мм
Наибольшая длина обрабатываемого изделия, в зави-симости от применяемой инструментальной головки 750-900 мм
Наибольшая длина устанавливаемого изделия в цен-трах 1000 мм
Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе 55 мм
Максимальная рекомендуемая скорость рабочей подачи
продольной 2000 мм
поперечной 1000 мм
Количество управляемых координат 2
Количество одновременно управляемых координат 2
Дискретность задания перемещения 0,001 мм
Пределы частот вращения шпинделя 20...2500 мин-1
Максимальная скорость быстрых перемещений
продольных 15000 мм/мин
поперечных 7500 мм/мин
Количество позиций инструментальной головки 8
Мощность электродвигателя главного движения 11 кВт
Габаритные размеры станка
длина 3700 мм
ширина 2260 мм
высота 1650 мм
Суммарная потребляемая мощность 21,4 кВт

Содержание
Содержание 2
Введение 3
1. Материал, выбор вида заготовки и ее размеров 4
2. Технология изготовления детали 8
3. Технологическое оборудование, приспособления, режущий и мерительный инструмент. 13
4. Расчет режимов резания 18
5. Расчет норм времени 23
Заключение 25
Список использованной литературы: 26
Введение

Технический прогресс и качество продукции во многом зависят от развития производства нового оборудования, машин, станков, внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение тех-нических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок. Труд людей, вкладываемый в изготовление машины, окажется рациональным только в том случае, если он будет на-правлен четкой, глубоко и правильно разработанной технологией. Поэтому на технолога, участвующего в разработке технологического процесса изго-товления машины, ложится большая ответственность за построение техно-логического процесса, являющегося в конечном счете результатом расхо-дования ресурсов человеческого труда.
Разработка технологического процесса требует творческого подхода и не должна сводиться к формальному установлению последовательности соединения отдельных деталей и узлов, последовательности обработки по-верхностей деталей, выбору оборудования и режимов обработки. Только так подхода можно обеспечить согласованность всех этапов построения машины и достигнуть требуемого качества с наименьшими затратами тру-да.


1. Материал, выбор вида заготовки и ее размеров

Материал детали сталь 5. Это низкоуглеродистая сталь общемаши-ностроительного назначения. Она хорошо обрабатывается резанием и сва-ривается, но благодаря своей мягкости и тому, что из-за низкого содержа-ния углерода она плохо подвергается термической обработке, применяется только для неответственных деталей. Основным методом обработки явля-ются методы обработки давлением: прокат, холодная штамповка, высадка.
Химический состав данной стали показан в табл. 1,

Таблица 1
Массовая доля химических элементов
в составе стали 5 ГОСТ 7417-75 [7, c.38]
C Si Mn S P Cr Ni Cu As N
0.28-0.37 0.15-0.30 0.5-0.8 до0,05 до 0,05 до 0,03 до 0,03 до 0,03 до 0,08 до 0,01

Валы являются опорами и средствами передачи крутящего момента. Типовой вал состоит из цилиндрических ступеней различной точности. В составе анализируемой детали кроме цилиндрических ступеней имеются центровые отверстия, резьба и шпоночный паз.
Конструкция детали простая, не имеет обрабатываемых поверхностей, труднодоступных для режущего инструмента. Нет также фасонных по-верхностей и элементов, обработка которых потребовала бы применения фасонного инструмента.
Заготовка для рассматриваемой детали может быть получена только методом круглого проката, так как вал имеет малую разницу в диаметрах ступеней. при большой длине. Принимаем круглый холоднокатаный про-кат, так как это единственный вид поставки прутков из этого материала.
Так как обработка ведется по круглому прутку, то расчет размеров за-готовки заключается в выборе диаметра прутка для ступени вала, имею-щей наибольший диаметр и общей длины прутка.
Припуск на подрезку торцов у круглых прутков составляет 1,5-2 мм. Принимаем 2 мм, тогда длина штучной заготовки будет равна
Lзаг = Lдет + 2Lподр = 200 +2*2 = 204 мм.
Диаметр наибольшей ступени по чертежу детали 28h7-0,021. Обра-ботка ведется с шероховатостью Ra1,25.
Холодный прокат высокой точности выполняется с размерами, соот-ветствующими IT12-14. Для получения 7 квалитета рекомендуется 3 ста-дии обработки. Маршрут обработки черновое, получистовое и чистовое точение. Получать окончательную точность и шероховатость шлифовани-ем нежелательно, так как мягкая сталь плохо шлифуется, а кроме того, подвергается шаржированию явлению, при котором абразивные части-цы шлифовального круга внедряются в поверхность заготовки. Учитывая, что шлифованию подвергаются, как правило, сопрягаемые поверхности деталей, то впоследствии в местах сопряжения будет наблюдаться повы-шенный износ. Фактически, действие шаржирования можно приравнять к действию песка, засыпанного в механизм.
Расчет минимальной величины припуска производится по формуле [1, c. 172].
,
где Rzi-1 шероховатость поверхности после предшествующего пере-хода; hi-1 величина дефектного слоя материала на предшествующем пе-реходе; Тi-1 величина дфектного слоя, оставшаяся после предшествую-щего перехода; i-1 суммарные отклонения расположения поверхности и формы на предшествующем переходе; i погрешность закрепления на те-кущем переходе.
Величины Rz и h, а также отклонения расположения выбираются по таблице 1 [1, с.180].
Для заготовки Rz = 80 мкм, h = 150 мкм; после чернового обтачивания Rz = 40 мкм, h = 50 мкм; после вторичного обтачивания Rz = 20 мкм, h = 5 мкм; после чистового обтачивания Rz = 6.3 мкм, h = 0 мкм.
Кривизна профиля сортового проката составляет 1 мкм на 1 мм обра-батываемой длины [1. табл. 4, с. 180]. Принимаем заг = 1 * 200 = 200 мкм.
После каждого перехода отклонение расположения уменьшается на 80-90%, поэтому:
1. = 25 мкм;
2 = 5 мкм;
3 = 1 мкм;
Погрешность установки учитывается только для переходов, на кото-рых выполняется переустановка заготовки. Радиальная погрешность уста-новки заготовки из проката в трехкулачковом патроне равна 200-300 мкм. Принимаем 250 мкм. При окончательной обработке в центрах погрешность установки составляет 50 мкм
Величина минимального припуска по переходам составит:
2Zmin. 3 = 2* (20 + 5 + ) = 151 мкм;
2Zmin. 2 = 2* (40 + 50 + 25) = 230 мкм;
2Zmin. 1 = 2* (230 +200+250) = 1160 мкм;
Величина максимального припуска рассчитывается по формуле:

2Zmах. 3 = 151 21 + 52 = 182 мкм;
2Zmах.2 = 296 52 + 130 = 374 мкм;
2Zmах.1 = 1160 130 + 520 = 1550 мкм;
Предельные промежуточные размеры образуются путем добавления по переходам к соответствующим размерам окончательно обработанной поверхности величин 2Zmin и 2Zmах
Таблица 2
Таблица расчета припусков для 28-0,021
Переход IT До-пуск, мкм Rz, мкм h, мкм 
мкм 
мкм 2Zmin
мкм 2Zmax, мкм dmin,
мм dmax,
мм
Заготовка 14 520 230 200 70 - - 29,586
30,106

Черновой 11 130 40 50 25 - 1160 1550 28,426
28,556

Получисто-вой 9 52 20 5 5 - 296
374 28,13
28,182
Чистовой 7 21 6,3 0 1 50 151 182 27,979
28,000

Согласно расчета, принимаем стандартный круглый пруток  30 мм.
2. Технология изготовления детали

Для составления маршрута обработки предварительно проанализиру-ем состав поверхностей детали:
1. Самыми точными поверхностями являются  28h7 и  25h7, вы-полняемые с шероховатостью Ra 1.6. Эти поверхности должны быть окончательно обработаны последними.
2. Высокая точность и качество этих поверхностей в сочетани с большой относительной длиной вала предполагают, что их окончательная обработка должна вестись с применением центров.
3. Резьбовая часть вала может быть обработана за один установ на то-карном станке обычной точности
4. Шпоночный паз может быть получен только на фрезерном станке в ходе отдельной операции.
5. Длина вала и маленький диаметр делают нежелательной обработку 28 по всей длине на черновых и получистовых переходах вследствие от-гибания вала под усилиями резания, поэтому предлагается разбить черно-вую обработку этой поверхности на два этапа.
В соответствии с этим предлагается следующий технологический маршрут:

Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение 2004. 656 с.
2. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А.Г. Ко-силовой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение 2004. 496 с.
3. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин и др.; под общ. ред. А.А.Панова. М.: Машиностроение 2006. 736 с.
4. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машино-строения. Минск: Высшая школа 2005, 288 с.
5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания на работы, выполняемые на металлорежущих станках с программным управлением. М.: Экономика 2006, 648 с.
6. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков, А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник. М.: Машиностроение 2006. 359 с.
7. Марочник сталей и сплавов // под общ. ред. А.П. Сорокина. М.: Ма-шиностроение 2004. 480 с.