4 Разработка технологического процесса

4.7. Разработка технологического процесса
4.7.1. Типовые технологические процессыОдной из характерных особенностей стандартизации при конструировании транспортных и технологических машин и оборудования в машиностроении, в том числе и лесном машиностроении, состоит в том, что заданные машины необходимо разрабатывать исходя не только из чисто технических условий, но и из совокупности признаков, характерных для всего ряда смежных типов и размеров. Детали и узлы конструктивно нормализованного ряда позволяют использовать преемственность повторяющихся конструктивных признаков в машинах. Широкая унификация деталей машин обуславливает применение более эффективных методов производства за счет типизации технологических процессов и является основой ускорения технологической подготовки производства.В основу разработки типовых технологических процессов положена конструктивно-технологическая классификация, предусматривающая систематизацию деталей и узлов по основным признакам как конструктивного, так и технологического подобия. Классификация деталей является первым этапом по созданию типовой технологии. Для деталей транспортных и технологических машин ее проводят на основе технологических классификаторов [31]. В основе классификационных признаков для деталей транспортных и технологических машин выбирают геометрическую форму, конструктивную характеристику отдельных элементов, взаимное расположение элементов, наименование, выполняемую функцию.Базой транспортных и технологических машин и оборудования лесного комплекса является гусеничная или колесная базы.
Валы транспортных и технологических машин характеризуются цилиндрической формой при длине значительно превышающей основной диаметр. К этим валам относятся ступенчатые и гладкие (коробок перемены передач, торсионные и др.), пустотелые, эксцентриковые (балансиры, кривошипы), кулачковые, коленчатые. Смещение центров при обработке шатунных шеек коленчатого вала или обточка кулачков и эксцентриков распределительных валов не изменяют основную схему технологического процесса изготовления деталей этого подкласса.
Цилиндрические, конические и червячные зубчатые колеса, чашки дифференциалов, ведущие колеса, опорные и направляющие катки транспортных и технологических машин на гусеничной базе, ступицы машин на колесной базе, тормозные барабаны, корпуса и фланцы планетарных коробок, кольца включения, фрикционные диски и другие относятся к деталям, характерным признаком которых является отношение высоты и основного диаметра. Поэтому главными поверхностями обработки таких деталей являются торцы, цилиндрические наружные и внутренние поверхности, обрабатываемых на различных станках токарной группы.
, вилки, шатуны, стойки, кронштейны относятся к деталям, у которых наружная поверхность образована сочетанием элементов различной геометрической формы. В транспортных и технологических машинах к рычагам и вилкам относятся рычаги рулевого управления, рычаги подвески, вилки переключения передач, вилки карданных валов, рычаги амортизаторов, балки передней оси машин на колесной базе. Главными поверхностями при обработке таких деталей являются площадки на концах стержня и отверстия на этих площадках.
К корпусным деталям относят литые или сварные детали коробчатого типа, представляющие собой основу для пространственного координирования и кинематической связи деталей и узлов, монтируемых в них. В транспортных и технологических машинах – это корпуса коробок передач, редукторов ведущего, промежуточного и задних мостов и другие. Главными поверхностями при обработке корпусных деталей являются плоскости и основные отверстия, а также обработка мелких отверстий и нарезание в них резьбы.
4.7.1.1. Типовой технологический процесс изготовления валовК валам относят детали, образованные наружными и внутренними поверхностя­ми вращения; имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины ци­линдрической части к наибольшему наружному диаметру более двух (рис. 22).
по различным признакам.
По форме наружных поверхностей:– бесступенчатые;– ступенчатые;– с фасонными частями (конусами, шлицами, фланцами, зубчатыми венцами, кулачками, рейками и т.п.).По форме внутренних поверхностей:– сплошные;– полые.По соотношению размеров:– жесткие;– нежесткие.Жесткими считаются валы, у которых отношение длины к диаметру (l/d) не превышает 10 – 12. Валы с большим соотношением называют нежесткими Особую группу составляют коленчатые, кулачковые валы, шпиндели и крупные валы (диаметром более 200 мм и массой более 1 т.).
Основные технологические задачи при обработке валов следующие:
– выдержать: точность и шероховатость поверхностей (5 – 7 квалитет; шероховатость Ra 0,03 – 2,5 мкм); прямолинейность общей оси; концентричность поверхностей вращения; соосность резьб с наружными поверхностями или точными внутренними цилиндрическими отверстиями;
– получить глубокие центральные отверстия, соосные наружной поверхности в пустотелых валах (допускаемые откло­нения ± 0,02) с радиальным биением шеек и торцовым биени­ем торцов 0,02 – 0,03;– выполнить шпоночные канавки и шлицы, параллельные оси вала (допускаемое отклонение 0,03 на длине 100мм).
а)
б)
в)
г)
д)
е)
Рис. 22. Типичные ступенчатые валы:а – ступенчатый вал без шлицев и зубчатого венца; б – шлицевой вал; в – вал-шестерня без шлицев;г – вал-шестерня со шлицами; д – вал-шестерня коническая со шлицами; е – полый ступенчатый вал
Материалом для валов служат стали следующих марок: А12, 20, 20Л, 25, 30, 35, 40, 45, 45Г2, 20Х, 35Х, 40Х, 35ХС, 40ХС, 35СГ, 18ХГТ, 20ХН3А, ЗОХНЗ, 35ХНЗМ, 45ХН2МФ и др.
В большинстве случаев заготовками для валов служит прокат. Заготовки отрезают из прокатного материала фрик­ционными и дисковыми пилами, абразивными кругами, резцом и др. Для валов, диаметры ступеней которых отличаются больше чем на 10 мм, заготовки отрезают из проката и затем куют под молотами или штампуют в подкладных или закрытых штампах. Главное требование к заготовкам – прямолинейность, которая не должна выходить за пределы 0,1–0,15 мм на 1м длины. Поэто­му прокат перед отрезкой заготовок подвергают правке на специальных правильно-калибровочных станках и др.
Основные технологические базы — преимущественно центровые отверстия, центровые фаски для пустотелых валов.
при обработке гладких и ступенча­тых валов – это центрование, обточка на токарных станках, шлифование посадочных поверхностей, доводка поверхностей.
Таблица 39
Маршрутный технологический процесс обработки ступенчатых валов

Операция
Оборудование
Технологическая база
Наименование
Содержание
000
ЗаготовительнаяПравильнаяОтрезнаяТермическая
Правка прутка
Правильно-ка­либровочная машина
Наружная поверх­ность
Разрезание прутка по длине
Токарный, отрезной станки. Ножницы. Ножовка.
Наружная поверх­ность
010
Фрезерно-центровальная.Токарная
Фрезерование (подрезание) торцов и центрование(Подготовка технологических баз)
Фрезерно-центровальный или токарный станки
Наружная поверх­ность
015
Токарная
Черновая и чистовая токарная обработка
Токарный станок
Центровые отверстия
020
Фрезерная
Фрезерование шпоноч­ных канавок, лысок, уступов
Фрезерный ста­нок (шпоночно-фрезерный)
Центровые отверстия, шейки вала
025
Сверлильная.
Сверление отверстий, нарезание резьбы
Сверлильный станок
Шейки вала
030
Шлицефрезерная
Черновая, чистовая об­работка шлицев
Шлицефрезерный станок
Центровые отверстия
035
Зубообрабатывающая
Черновое, чистовое на­резание зубьев
Зубофрезерный станок
Центровые отверстия
040
Термическая
Термообработка
Печь, установ­ка ТВЧ
Центровые отверстия
045
Токарная.Шлифовальная
Зачистка, центровых отверстий
Токарный.Центрошлифовальный
Центровые отверстия
050
Шлифовальная
Шлифование опорных шеек
Шлифовальный станок
Центровые отверстия
055
Шлицешлифовальная
Обработка боковых по­верхностей шлицев и центрирующих диаметров шлицевой части вала
Шлицешлифовальный, круглошлифовальный стан­ки
Центровые отверстия
060
Зубообрабатывающая
Отделка зубьев
Центровые отверстия
065
Моечная
070
Контрольная
Основные схемы базирования.
Основными конструкторскими базами большинства валов являются по­верхности опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей на всех операциях затруднительно. Для условия сохранения единства и постоянства баз за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий (ГОСТ 14034–74). Для исключе­ния погрешности базирования при выдерживании длин ступеней от торца вала необходимо в качестве опорной технологической базы использовать торец заго­товки. С этой целью заготовку устанавливают на плавающий передний центр.Передача крутящего момента при установке вала в центрах осуществляется с помощью поводкового патрона (ГОСТ 2571–71) или хомутика (ГОСТ 2578–70).
Основные операции механической обработки
Заготовительная.
Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или резка прутка на фрезерно-отрезном или другом станке. Для заготовок, получаемых методом пла­стического деформирования, штамповать или ковать заготовку.
Правильная (применяется для проката). Правка заготовки на прессе или другом оборудовании. В массовом произ­водстве может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.
Термическая.
Улучшение, нормализация.

Операцию обработки торцов и сверление центровых отверстий в зависимости от ти­па производства производят:– в единичном производстве подрезку торцов и центрование на универсальных токарных станках последовательно за два установа с установкой заготовки по наружному диаметру в патроне;– в серийном производстве подрезку торцов выполняют раздельно от цен­трования на продольно-фрезерных или горизонтально-фрезерных станках, а центрование – на одностороннем или двустороннем центровальном станке. Применяются фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного действия с установкой заготовки по наружному диаметру в призмы и базированием в осевом направлении по упору;– в массовом производстве применяют фрезерно-центровальные станкибарабанного типа, которые одновременно фрезеруют и центруют две за­готовки без съема их со станка.Форму и размеры центровых отверстий назначают в соответствии с их тех­нологическими функциями по ГОСТ 14034–74 (см. табл. 2)
Для нежестких валов (отношение l/d > 12) — обработка шеек под люнеты.
Токарная (черновая).
Выполняется за два установа на одной операции (единичное производство) или каждый уставов выполняется как отдельная операция.
Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение) и канавок. Это обеспечивает получение точности IT 12, шероховатости Ra = 6,3. В зависимости от типа производства операцию выполняют: в единичном производстве на токарно-винторезных станках; в мелкосерийном – на универсальных токарных станках с гидросуппор­тами и станках с ЧПУ; в серийном – на копировальных станках, горизонтальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавтоматах и станках с ЧПУ; в крупносерийном и массовом – на многошпиндельных многорезцовых по­луавтоматах; мелкие валы могут обрабатываться на токарных автоматах.

Оцените статью
Добавить комментарий