2. Исходные данные

Таблица 7.1. Чертеж и требования к обрабатываемой заготовке

Номер варианта	Содержание информации
	Исходные данные	Чертеж детали
1	1.Заготовка-прокат 34х65 2.Материал: сталь 20Х; 3. Цементировать h0,8-1,2мм; 4. HRC 58-62.	Ролик
2	1.Заготовка-прокат 64х56; 2.Материал: сталь 20Х; 3. Цементировать h0,8-1,2мм; 4. HRC 58-62.	Ролик
3	1.Заготовка-прокат 58х360 2.Материал: сталь 45Х; 3. Закалить НRCэ 28…32;	Валик
4	1.Материал: сталь 20Х; 2. HRC э 58…62; 3.Неуказанные предельные отклонения размеров IT14/2	Втулка
5	1.Общие требования по ОСТ 102578-86; 2. Закалить НRCэ 28…32; 3.Материал: сталь 40Х13 ГОСТ5632-72;	Валик
6	1.Заготовка-горячекатанный прокат обычной точности; 2.Материал: сталь 45; 3. HRC э 40…45; 4.Неуказанные предельные отклонения размеров IT14;

3. Порядок выполнения работы

3.1. Изучить чертеж детали и технические требования к ее изготовлению.

3.2. Изучить технологические возможности используемого оборудования, обеспечивающего наиболее эффективные методы обработки.

3.4. Изучить методику проектирования технологических процессов обработки деталей резанием.

3.5. Составить отчет о работе.

Пример. Разработать маршрут обработки ступенчатого вала – шестерни, изготовленной из стали 45 (НRС_э 40…45) в условиях крупносерийного производства.

Рис. 7.1. Эскиз вала-шестерни

Модуль зубьев – 5,5, число зубьев – 12.

Неуказанные предельные отклонения на размеры – по 14-му квалитету точности.

Решение: 1. Анализ чертежа показывает, что наиболее высокие требования по точности и качеству предъявляются к опорным шейкам, прилегающим к ним торцам и зубчатой поверхности вала-шестерни. Конструкция детали в основном отработана на технологичность, обладает высокой жесткостью, обеспечивает свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что позволяет использовать при обработке многоинструментальные наладки и высокопроизводительные режимы резания.

Опорные шейки вала-шестерни обрабатывают на шлифовальных станках (с наклоном шлифовального круга), обеспечивающих высокую точность расположения торцов 4 и 10 (см. рис. 7.1) к поверхностям опорных шеек и снижение трудоемкости операций за счет одновременной обработки этих поверхностей. Заданные чертежом точность размеров поверхностей, их относительного расположения и параметры качества поверхностных слоев могут быть достаточно экономично обеспечены традиционными методами обработки.

Вместе с тем, предусмотренная чертежом форма шпоночного паза нетехнологична, так как требует обработки малопроизводительным методом - многопроходным фрезерованием концевой фрезой. Форму этого паза, без ущерба для прочности вала, целесообразно было бы заменить либо на сегментный, либо на полуоткрытый и применить более производительные дисковые фрезы. Недостаточно технологичной делают конструкцию также различные радиусы переходных поверхностей от опорных шеек к торцам 4 и 10 (R2⁺¹ и R1,6_max).

2. Учитывая конфигурацию, размеры вала и крупносерийный характер производства, в качестве исходной выбираем штампованную заготовку нормальной точности.

3. Выбор технологических баз производим исходя из основных принципов базирования. При обработке валов, как правило, в качестве баз используют ось вала и один из торцов. На первой операции (фрезерно-центровальная, см. табл. 7.1, рис 1) эти базы реализуются при установке исходной заготовки в самоцентрирующие призмы (двойная направляющая база) с упором в торце 10 (опорная база). Общая ось двух центровых отверстий, обработанных на этой операции, является постоянной базой для выполнения большинства последующих операций обработки заготовки. Опорные базы в направлении линейных размеров выбираем с учетом характера их простановки на чертеже и возможности совмещения технологических и измерительных баз. Так, на операциях обработки торца 4 (см. табл. 7.1, рис 2) в качестве опорной базы целесообразно использовать торец 10, так как от него задаются операционные размеры, а при фрезеровании шпоночного паза 3 – торец 4.

4. Объем обработки каждой из поверхностей вала-шестерни определим исходя из предъявляемых к ней требований по точности и качеству. Так, общий план обработки наружных поверхностей вращения заготовки может быть принят следующим: черновое обтачивание всех поверхностей, чистовое обтачивание и однократное шлифование после термообработки шеек 11, 2 и торцов 10, 4. Требования к зубьям детали (7-я степень точности и шероховатость Ra = 1,25мкм) могут быть выполнены зубофрезерованием и шевингованием, однако, учитывая потерю точности и ухудшение шероховатости поверхностей после термической обработки, целесообразно введение операции зубохонингования.

Тип производства и конфигурация детали определяют выбор оборудования, которое должно обеспечить высокопроизводительную обработку и автоматическое получение заданной точности путем настройки. В наибольшей степени при заданных условиях этим требованиям удовлетворяют фрезерно-центровальные, гидрокопировальные, шпоночно-фрезерные, зубофрезерные, зубошевинговальные и торцекруглошлифовальные полуавтоматы.

Разработанный маршрут обработки вала-шестерни представлен ниже.

Таблица 7.2. Технологический маршрут обработки вала-шестерни

№ операции	Наименование и краткое содержание операций	Технологическая база	Станок
1	Фрезерно-центровальная: Рис.1 Фрезеровать торцы 1 и 13 (см. Рис.1). Зацентровать с двух сторон	Ось и торец исходной заготовки	Фрезерно-центровальный полуавтомат МР73М
2	Токарно-копировальная: Точить поверхности 11, 12, 5, фаски, подрезать торец 10	Ось и торец 1	Токарный копировальный полуавтомат 7Н13
3	Токарно-копировальная: Рис.2 Точить поверхность 2, фаски, подрезать торцы 4 и 7, прорезать канавку 8	Ось и торец 10	То же
4	Токарно-копировальная: Точить под шлифование поверхность 11 и подрезать торец 10	Ось и торец 4	Токарный копировальный полуавтомат 7Н13
5	Токарно-копировальная: Точить под шлифование поверхность 2 и подрезать торец 4	Ось и торец 10	«
6	Шпоночно-фрезерная: Фрезеровать шпоночный паз 3	Поверхности 2, 11 и торец 4	Шпоночно-фрезерный 6Д91

Продолжение таблицы 7.2

7	Зубофрезерная: Фрезеровать зубья 6	Ось вала	Зубофрезерный полуавтомат 5В312
8	Зубошевинговальная Шевинговать зубья 6	То же	Зубошевинговальный 5702
9	Контрольная	-	-
10	Термическая: Калить и отпустить до твердости НRСэ 40…45	-	-
11	Зубохонинговальная: Хонинговать зубья 6	Ось вала	Зубохонинговальный 5А913
12	Круглошлифовальная: Шлифовать одновременно поверхности 10 и 11, выдерживая R 1,6	Ось и торец 4	Торцекруглошлифовальный 3Т161А
13	Круглошлифовальная: Шлифовать одновременно поверхности 2, 4, выдерживая R 2	Ось и торец 10	То же
14	Контрольная	-	-