В настоящее время важно – качественно , дешево , в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить требуемую деталь . Применять современную высокопроизводительную технику , оборудовани , инструмент , технологическую оснастку , средства механизации и автоматизации производства .
Разработка технологического процесса изготовления не должна сводится к формальному установлению последовательности обработки поверхностей деталей , выбору оборудования и режимов . Она требует творческого подхода для обеспечения согласованности всех этапов изготовления и достижения требуемого качества с наименьшими затратами.
При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения .
Применение высокопроизводительных методов обработки , обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины , методов упрочнения рабочих поверхностей , повышающих ресурс работы детали и машины в целом , использование станков с ЧПУ — все это направлено на повышение эффективности производства и качества продукции .
Цель работы — применение на практике методики проектирования технологических процессов . Для выполнения поставленной цели необходимо решить ряд следующих задач :
1) проанализировать деталь ;
2) выявить технические требования на деталь, дать оценку технологичности, определить тип производства ;
3) выбрать метод получения заготовки, спроектировать ее ;
4) разработать техпроцесс изготовления детали ;
5) на все операции назначить режимы резания , рассчитать технические нормы времени ;
6) выбрать универсальные средства измерения линейных размеров .
1 . Служебное назначение изделия
Деталь «Вал тихоходный» (рис.1) является выходным валом цилиндрического редуктора и предназначена для передачи крутящего момента .
Вал получает вращение от промежуточного вала-шестерни через зубчатое колесо , установленное по пов. 5 ( рис. 1.2) на шпонке , и воспринимает крутящий момент боковыми поверхностями 6 шпоночного паза и посадкой с натягом по поверхности 5 . Вал передает крутящий момент боковыми поверхностями шпоночного паза 13 . Вал установлен в подшипниках качения в корпусе редуктора.
1.2 Систематизация поверхностей
Все поверхности детали на эскизе нумеруем и систематизируем по их назначению .
Исполнительные поверхности , выполняющие служебные функции вала — передачу крутящего момента — боковые поверхности 6 и 13 шпоночных пазов и посадочная поверхность зубчатого колеса 5.
Разработка технологического процесса механической обработки детали
... труда определяют характер технологического процесса и его построение. По задания на курсовое проектирование принято разработать технологический процесс изготовления детали в условиях среднесерийного производства. Среднесерийное, которое принято называть собственно серийным производством, характеризуется тем, что выпуск ...
Основные конструкторские базы , определяющие положение вала-шестерни в редукторе ─ цилиндрические подшипниковые шейки , пов. 3 и 11 и торцовая пов. 24 .
Вспомогательные конструкторские базы , определяющие положение присоединяемых деталей — цилиндрическая пов. 12 , торцовая пов. 20 , шпоночные пазы , пов. 6 , 24 , 13 18 .
Свободные поверхности , не сопрягающиеся с другими деталями, —
пов. 1 , 2 , 4 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 14 , 18 , 21 , 23 , 26 , 28 .
Рис. 1.2
2. Анализ технологичности детали
Целью анализа конструкции детали на технологичность является выявление недостатков конструкции по сведениям , содержащимся в чертежах и технических требованиях , а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.
Конфигурация вала достаточно технологична для обработки резаньем на токарном станке , все поверхности легкодоступны для инструмента. Диаметральные размеры вала убывают от середины к концам . Жесткость вала допускает получение высокой точности обработки (жесткость вала считается недостаточной, если при получения точности 6…9-го квалитетов отношение его длины к диаметру 
свыше 10…12) .
2.1 Технологичность заготовки
Материал детали – сталь 40Х ГОСТ 4543-71 . Её состав и основные свойства указаны в таб. 2.1 и 2.2
Таб. 2.1
Таб. 2.2
После термической обработки твёрдость — 27…29 HRC . Прочность вр
после закалки — ≥750 МПа . Эти механические характеристики обеспечивают нормальную работу вала-шестерни в редукторе . Материал не является дефицитным . Сталь 40Х имеет удовлетворительную обрабатываемость резанием , коэффициент обрабатываемости Ко=0,85 [2] при обработке твёрдосплавным инструментом и Ко=0,7 при обработке инструментом из быстрорежущей стали 1 .
Заготовку вала можно получить как из проката, так и обработкой давлением – штамповкой или высадкой. В обоих случаях форма заготовки и её элементов достаточно простая.
Свободные поверхности выполнены по 14 квалитету точности. На заготовительных операциях такой точности не добиться , поэтому предусматривается обработка всех поверхностей .
Таким образом , с точки зрения получения заготовки , деталь можно считать технологичной .
2.2 Технологичность общей конфигурации
Радиусы закруглений и фаски выполняются по ГОСТ 10948-64 , форма и размеры канавок — по ГОСТ 8820-69 , размеры шпоночного паза — по ГОСТ 23360-78. Такая унификация упростит обработку и контроль этих элементов вала-шестерни .
Технологический процесс изготовления шлицевого вала коробки подач ...
... о высокой технологичности детали. Проанализируем технологичность обрабатываемых поверхностей. Механической обработке придется подвергнуть все поверхности, т.к. заготовительная операция не обеспечит заданную точность поверхностей. Точность и шероховатость поверхностей детали определяются условиями работы вала, поэтому изменение данных ...
По конструктивным и технологическим признакам деталь относится к типу деталей “Валы”, для которых разработан типовой ТП. Деталь не содержит каких-либо специфических особенностей формы, поэтому может быть обработана непосредственно по типовому ТП .
Форма детали позволяет вести обработку за один установ нескольких по-верхностей – цилиндрических 3 , 4 , 5 , 7 , 8 и торцовых 24 , 26 , 27 и 28 ; цилиндрических 9 , 10 , 11 , 12 и торцовых 18, 20 , 21 , 22 и 23 .
Все поверхности вала-шестерни доступны для контроля .
Таким образом , с точки зрения общей компоновки детали её можно считать технологичной.
2.3 Технологичность базирования и закрепления
Черновыми базами для установки заготовки на 1-й операции могут быть цилиндрические шейки и торцовые поверхности заготовки . В дальнейшем за базы могут быть приняты как цилиндрические поверхности 3 , 5 , 11 , так и специально выполненные центровые отверстия 1 и 15 по ГОСТ 14034-74.
Измерительные базы детали можно использовать в качестве техно-логических баз . Точность и шероховатость этих баз обеспечит требуемую точность обработки .
Таким образом , с точки зрения базирования и закрепления , деталь следует считать технологичной .
2.4 Технологичность обрабатываемых поверхностей
Предполагается обработать все поверхности детали , т.к. заданные точность и шероховатость не позволяют получить их на заготовительных операциях .
Всего обрабатывается 18 поверхностей : 6 цилиндрических 4 , 7 , 10 , 12 , 15 , 18 ; 8 торцовых 1 , 6 , 8 , 11 , 14 , 16 , 19 ; зубья 13 ; шпоночный паз пов. 2 , 3 ; 2 канавки пов. 8 и 17 . Т.е. , даже при полной обработке , число обрабатываемых поверхностей относительно невелико .
Протяжённость обрабатываемых поверхностей относительно невелика и определяется условиями компоновки редуктора и работы вала .
Точность и шероховатость рабочих поверхностей 3 , 4 , 6 , 7 , 9 , 13 , 16 , 18 определяются условиями работы вала-шестерни . Уменьшение точности приведёт к снижению точности установки вала в редукторе и надёжности его работы . Увеличение шероховатости этих поверхностей приведёт к снижению надёжности сопряжений и интенсивному изнашиванию поверхностей .
Обработка поверхностей 3 , 4 , 6, 8 , 9 , 10 , 11 , 14 , 15 , 16 , 17 в упор затруднений не вызывает .
Поверхности различного назначения разделены , что облегчает обработку . Для выхода резца и шлифовального круга при обработке пов. 4 , 7 и 18 предусмотрены канавки 5 , 8 и 17 . Таким образом , с точки зрения обрабатываемых поверхностей деталь следует считать технологичной .
Из тринадцати обрабатываемых поверхностей только пяти предъявляются
достаточно высокие требования по точности изготовления .
Поскольку деталь “Вал ” отвечает требованиям технологичности по всем критериям , можно сделать вывод о её достаточно высокой технологичности .
3 Определение организационной формы производства
Основной характеристикой , определяющей тип производства является коэффициент закрепления операций К зо
= 
Разработка конструкторской и технологической документации на ...
... изготовления изделия - от разработки чертежа до составления управляющей программы для станка с ЧПУ в CNC-коде и загрузки ее на станок. ... документация, необходимая для технологической подготовки производства (разработки техпроцессов, оснастки, оборудования). Техническая документация содержит чертежи, получаемые на ... центров 135 мм Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной 270 мм над ...
Так как К зо больше 40 делаем вывод , что производство единичное , что подтверждается рекомендациями в ученом пособии (таб. 2.5) [2] .
4 Выбор способа получения заготовки
Метод выполнения заготовки определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска . Выбрать заготовку – значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует взаимосвязь.
Так как , по условию , производство единичное , выбираем способ получения заготовки – из проката горячекатаного стали марки 40Х (рис.2).
Рис. 2
Коэффициент использования заготовки
