Недостатки существующего технологических процесса

Анализируя технологический процесс изготовления детали «Фланец» и стакан необходимо отметить основной существенный недостаток существующего технологического процесса – это применение универсального оборудования. Для улучшения существующего технологического процесса изготовления фланцев предлагается применить станки с ЧПУ, что позволит:

- повысить производительность труда за счет сокращения вспомогательного и машинного времени обработки на станке;

- исключить предварительные ручные разметочные и пригоночные работы;

- повысить точность обработки и идентичность деталей и, как следствие сокращение брака;

- повысить точность обработки в связи с сокращением числа перестановок деталей в процессе обработки;

- значительно упростить функции оператора и они фактически сводятся к установке деталей в станок, снятию ее со станка и смена инструментов.

Применение станков с ЧПУ в данном технологическом процессе связано и с таким немаловажным фактором, как сложность конфигурации деталей. Чем более сложной по своей конфигурации является деталь, тем более эффективно внедрение станков с ЧПУ. Немаловажным фактором при использовании станков с программным управлением является возможность организации многостаночного обслуживания. Технологические возможности у станков с ЧПУ несравненно выше, чем у универсального оборудования с ручным управлением.

Глава 2 Проектирование технологического процесса

Разработка маршрута технологического процесса

 

При проектировании технологического процесса основная задача состоит в том, чтобы выбрать наиболее рациональный вариант техпроцесса, включающего определение состава и последовательности операций, выбор необходимого технологического оборудования, технологических баз и зажимных приспособлений для каждой операции. Исходными данными для такого проектирования служат информация о форме, размерах, точности обрабатываемой детали, программе выпуска. Проектирование технологических процессов отличается сложностью и трудоемкостью.

Как и многие другие виды проектирования, его выполняют в несколько последовательных стадий. К правильному и к приемлемому решению обычно удается приблизиться после разработки и сравнения нескольких технологических вариантов. Для сокращения трудоемкости и длительности технологических разработок составление и выбор варианта целесообразно производить на предварительных и промежуточных стадиях проектирования.

Приведем схему проектирования технологического процесса.

Проектируемый технологический процесс механической обработки детали «Фланец» с применением станков ЧПУ.

Операция 005. Токарная. Станок мод. 1М63. (рисунок 4).

На данной операции производится подготовка базы под следующую операцию. Производится подрезка торца, точение фаски 7х45° (6х45°) с учетом припуска 1 мм по торцу, расточка отверстия Ø130H11 предварительно.

 

Рисунок 4

Операция 010. Токарная. Станок мод. 1М63. (рисунок 5).

Производится подготовка базы под дальнейшую обработку. Протачивается наружный диаметр фланца окончательно в размер Ø 326±0.3, подрезается торец с учетом припуска 1 мм, протачивается фаска с учетом этого припуска.

Рисунок 5

Операция 015. Сверлильная с ЧПУ. Станок мод. 2Р135Ф2. (рисунок 6).

Производится установка деталей в трехкулачковом патроне, выверка ее относительно центра стола с помощью индикатора.

Сверлится, рассверливается и зенкеруется 5 отверстий диаметром 46Н9 с точностьюH11 под окончательную обработку, растачивается 5 кольцевых канавок 56; 72, растачивается 5 кольцевых фасок 6х45°.

Рисунок 6

Операция 20. Слесарная.

Производится зачистка заусенцев в кольцевых канавках.

Операция 025. Сверлильная. Станок мод. 2М55. (рисунок 7).

Производится установка деталей в специальном пневматическом поворотном приспособлении.

Сверлится четвертое отверстие Ø8,43^+0,3 под резьбу М107Н по В-В на глубину 32. Рассверливается 4 отверстия Ø15 на глубину 6.

Устанавливается резьбонарезной патрон. Нарезается резьба М10-7Н в 4 отверстиях на глубину 28.

 

 

Рисунок 7

 

Операция 030. Сварочная.

Обезжиривается ацетоном наружный диаметр стакана и внутренние поверхности фланца. Собираются стаканы с фланцем на электроприхватки. Устанавливается фланец на манипулятор, и производится сварка стаканов с фланцем. Сварка аргоно-дуговая. Сварной шов зачищается.

Операция 035. Фрезерная. Станок мод. УФ82. (рисунок 8).

Устанавливается деталь в трехкулачковом патроне. Фрезеруются торцы стаканов в размере 54±0.3.

 

 

Рисунок 8

Операция 040. Слесарная.

Зачистка заусенцев после фрезерной операции.

Операция 045. Сверлильно-фрезерная с ЧПУ. Станок мод. 2256ВМФ4.

Установка детали в трехкулачковом патроне, выверка ее относительно центра стола с помощью индикатора. (рисунок 9).

Сверлить 6 отверстий под резьбу М8-7Н на глубину 15 Г-Г; зенкеровать фаски 1,6х45° в 6 отверстиях, нарезать резьбу М8-7Н в 6 отверстиях на глубину 10 Г-Г. Сверлить 10 отверстий Ø11,9^+0,4 под резьбу М14-7Н на глубину 20; зенкеровать фаски 2х45°, нарезать резьбу М14-7Н в 10 отверстиях на глубину 14.

Рассверлить 5 отверстий 23, рассверлить, зенкеровать, развернуть 5 отверстий 38H9; зенкеровать, развернуть 5 отверстий 46H9, зенкеровать фаски 1х45°; фрезеровать пазы шириной b, глубиной h в n отверстиях.

 

Рисунок 9

Операция 050. Токарная с ЧПУ. Станок мод. 16К30Ф3. (рисунок 10).

Подрезать торец, точить сопряжение R4, 45°, Г; расточить отверстие 130Н11 предварительно и окончательна обработка всех этих поверхностей.

 

Рисунок 10

Операция 055. Токарная с ЧПУ. Станок мод. 16К30Ф3. (рисунок 11).

Подрезать торец в размер 34±0,3. Расточить выточку 143Н11 предварительно в размер 6, расточить выточку 159Н11 предварительно и окончательно, расточить канавку 143Н11; R2; 15° предварительно и окончательно.

Рисунок 11

 

Размерный анализ

 

Выполнение размерного анализа необходимый и ответственный этап проектирования технологического процесса. На этом этапе определяются технологические размеры с допусками, а также утоняются требования к размерным характеристикам детали. С помощью технологических размерных цепей решаются задачи обеспечения точности при изготовлении деталей. Технологические размерные цепи, звеньями которых являются операционные размеры и припуски, получаемые по мере последовательного выполнения технологического процесса, решаются при проектировании технологических процессов механической обработки. Для каждого этапа последовательного выполняемой обработки необходимо рассчитать операционные размеры, которые вместе с операционными припусками образуют размерные цепи.

Чтобы построить технологическую размерную цепь, необходимо воспользоваться разработанным технологическим процессом, а именно эскизами операций, на которых обрабатываются поверхности, участвующие в решении поставленной задачи.

Отдельно производится расчет диаметральных и линейных размеров.

Расчет линейных размерных цепей по методу максимума-минимума. Размерная схема показана на рисунке 12.

Рисунок 12 – Моделирование проектируемого ТП

Для составления размерной схемы предварительно помечаем схему и маршрут обработки, назначаем технологические базы.

В результате получаем следующие расчетные уравнения:

 

К1 = Т21 К2 = Т6 К3 = Т22 К4 = Т21 – Т20 К5 = Т19 К6 = Т9 К7 = Т8

К8 = Т13 К9 = Т14 К10 = Т11 К11 = Т12 К12 = Т15 К13 = Т20 К14 = Т16

К15 = Т17 К16 = Т10 Z1 = Т3 – Т5 Z2 = Т18 – Т20 Z3 = Т1 – Т3 Z4 = Т5 – Т18 Z5 = Т7 + Т2 – Т10

 

 

Из уравнения К₄ = Т₂₃ – Т₂₂ находим Т₂₃

К₄ = 6^±0,3; Т₂₂ = К₃ = 6^±0,15;

6 = Т₂₃ – 6; Т₂₃ = 12; 0,6 = δ_Т23 + 0,3

δ_Т23 = 0,3; 6,3 = Т_max23 – 5,85; Т_max23 = 12,15

5,7 = Т_min23 – 6,15; Т_min23 = 11,85

Т₂₃ = 12^±0,15.

Остальные расчеты производим аналогично предыдущему. Полученные данные сводим в таблица 4.

Таблица 4

К	Т	Z
К1 = 4^±0,15; К2 = 1^±0,35; К3 = 6^±0,15; К4 = 6^±0,3; К5 = 6^±0,3; К6 = 6^±1; К7 = 8^±1; К8 = 14^±0,215; К9 = 20^±0,26; К10 = 10^±0,18; К11 = 15^±0,215; К12 = 12^±0,215; К13 = 34^±0,3; К14 = 41^±0,31; К15 = 49^±0,31; К16 = 54^±0,2	Т1 = 44^±0,15; Т2 = 29^±0,2;Т3 = 40^±0,2; Т4 = 7^±0,1; Т5 = 36^±0,1; Т6 = 2^±0,05;Т7 = 27^±0,1; Т8 = 8^±1; Т9 = 6^±1; Т10 = 54^±0,1; Т11 = 10^±0,18; Т12 = 15^±0,215; Т13 = 14^±0,215; Т14 = 20^±0,26; Т15 = 12^±0,215; Т16 = 41^±0,31; Т17 = 49^±0,31; Т18 = 35^±0,1; Т19 = 6^±0,3; Т20 = 34^±0,2;Т21 = 4^±0,15; Т22 = 6^±0,15; Т23 = 12^±0,15	Z1 = 4^±0,^3; Z2 = 1^±0,^3; Z3 = 4^±0,^5; Z4 = 1^±0,^2; Z5 = 2^±0,^4

 

Из уравнений видно, что в основном технологические размеры равны конструкторским. Это указывается на то, что схема базирования выбрана рационально.