Анализ технологического процесса изготовления детали в условиях массового производства
Санкт-Петербургский
государственный политехнический университет
Механико-машиностроительный
факультет
Кафедра
«Технология машиностроения»
Пояснительная
записка
к
курсовому проекту
«Анализ
технологического процесса изготовления детали в условиях массового
производства»
Студент группы
5041/10: Землянухин Д.С.
Преподаватель
кафедры ТМ: Дегтярев В.В.
Санкт-Петербург,
2011
Оглавление
1. Определение
функционального назначения детали в сборочной единице
2. Определение
функционального назначения поверхностей, образующих контур детали
3. Анализ
чертежа детали
3.1 Анализ
на соответствие нормам ЕСКД
3.2 Анализ
технологичности детали с точки зрения процесса механической обработки
3.3 Выявление
комплекта основных конструкторских и вспомогательных конструкторских баз
4. Формулировка
основных технологических задач
5. Изучение
технических требований чертежа заготовки
5.1 Анализ
технических требований чертежа заготовки
5.2 Выявление
комплекта черных баз по чертежу заготовки
5.3 Оформление
чертежа заготовки по ЕСКД
6. Изучение
действующего технологического процесса изготовления детали
6.1 Разбиение
структуры маршрутного ТП на этапы обработки
6.2 Анализ
правильности последовательности этапов
6.3 Анализ
структур маршрутов обработки поверхностей детали
7. Изучение
принципов построения структуры отдельных операций (позиций) в технологическом
процессе массового производства
7.1 Анализ
схем установов, выявление комплекта технологических баз и оценка правильности
их выбора
7.2 Описание
последовательности смены баз в структуре маршрутного технологического процесса
Итог
1. Определение функционального назначения детали
в сборочной единице
деталь чертеж производство операция
Муфта скользящая, синхронизатора 1-й и 2-й
передачи коробки переключения скоростей автомобиля ВАЗ 2110 входит в состав
сборочной единицы - синхронизатор 1-й и 2-й передачи коробки переключения
скоростей автомобиля ВАЗ 2110.
Функция:
Определение пространственного положения
(базирования) блокирующего кольца в структуре сборочной единицы вал вторичный;
Обеспечение перемещения блокирующего кольца
синхронизатора до соприкосновения функциональных поверхностей трения
блокирующего кольца и ведомой шестерни I-й и II-й передачи;
Совмещение плоскостей симметрии зубьев шлицевой
поверхности муфты и впадин шлицевой поверхности ведомой шестерни I-й и II-й
передачи;
Монолизация функциональных поверхностей шлицев
ведомых шестерен I-й и II-й передачи и шлицев ступицы синхронизатора;
Непосредственная передача вращающего момента с
ведомой шестерни I-й или II-й передачи вторичного вала, с шестерни заднего хода
на ступицу синхронизатора 1-й и 2-й передач коробки переключения передач
автомобиля ВАЗ 2110.
2. Определение функционального назначения
поверхностей, образующих контур детали
На черт. 2.1 представлена муфта скользящая
синхронизатора 1-й и 2-й передач с указанными элементами, образующими контур
детали.
Черт. 2.1. Муфта синхронизатора.
Элемент 1. Торцевая поверхность. Конструкторская
основная установочная явная база. Поверхность отвечает за фиксацию осевого
положения муфты в структуре узла «синхронизатор 1-й и 2-й передач» и узла «вал
вторичный» соответственно, при включенной второй передаче.
Элемент 2. Цилиндрическая поверхность ø85-0,2.
Поверхность несет функцию разграничения поверхности 1 и торцевой поверхности
зубчатого венца заднего хода.
Элемент 3. Совокупность поверхностей,
образующими которых является дуги конической поверхности, геометрически
образованной за счет снятия угловой фаски с цилиндра наружного диаметра зубчатого
венца.
Элемент 4. Зубчатый венец заднего хода. Функция
- передача вращающего момента с промежуточной шестерни заднего хода на ступицу
синхронизатора 1-й и 2-й передач.
Элемент 5. Двусторонние скосы на зубьях венца
заднего хода. Облегчают ввод промежуточной шестерни заднего хода в зацепление с
зубчатым венцом заднего хода муфты синхронизатора.
Элемент 6. Совокупность торцевой, цилиндрической
и радиусной поверхностей. Несет функцию переходной поверхности между зубчатым
венцом и пазом вилки переключателя.
Элемент 7. Паз для установки вилки переключения
1-й и 2-й передач. Торцевые поверхности паза являются конструкторскими
основными опорными явными базами, определяющими осевое положение скользящей
муфты.
Элемент 8. Цилиндрическая поверхность ø85-0,2.
Несет функцию разделения паза для установки вилки переключения и правого торца
муфты.
Элемент 9. Фаска. Формаобразована для
обеспечения легкой собираемости узла вал вторичный.
Элемент 10. Торцевая поверхность.
Конструкторская основная установочная явная база. Поверхность отвечает за
фиксацию осевого положения муфты в структуре узла «синхронизатор 1-й и 2-й
передач» и узла «вал вторичный» соответственно, при включенной первой передаче.
Элемент 11. Обнижение. Поверхность является
разделяющей между правым торцем муфты и торцевой поверхностью шлицевого венца
муфты.
Элемент 12. Шлицевой венец. Функция -
непосредственная передача вращающего момента с ведомой шестерни 1-й или 2-й
передачи вторичного вала, с шестерни заднего хода (через зубчатый венец заднего
хода) на ступицу синхронизатора 1-й и 2-й передач.
Элемент 13. Цилиндрическая поверхность.
Сформирована с целью получения центральных выступов на шлицевом венце муфты;
функциональное назначение выступов на шлицевом венце состоит, в свою очередь, в
базировании блокирующего кольца синхронизатора в осевом направлении
относительно вторичного вала.
Элемент 14. Канавка для фиксации стопорных
шариков сухарей ступицы синхронизатора. Функция - фиксация муфты синхронизатора
в нейтральном положении; обеспечение люфта кругового перемещения муфты для
обеспечения совпадения плоскостей симметрии пары зуб шлицев муфты/впадина
шлицев ведомых шестерен 1-й и 2-й передач.
Элемент 15. Цилиндрическая поверхность. Функция
- базирование сухаря ступицы синхронизатора.
Элемент 16. Двусторонние скосы на торцевых
поверхностях зубьев шлицевого венца. Облегчают ввод в зацепление шлицевого
венца муфта с шлицевым венцом ведомых шестерней 1-й и 2-й передач вторичного
вала.
Элемент 17. Технологические проточки. Функция -
базирование заготовки муфты в структуре автоматической линейной операции.
Элемент 18. Обнижение. Поверхность является
разделяющей между левым торцем муфты и торцевой поверхностью шлицевого венца
муфты.
3. Анализ чертежа детали
.1 Анализ на соответствие нормам ЕСКД
Анализируя чертеж детали 2110-1701175, можно
сделать следующие выводы по несоответствию оформления конструкторской
документации правилам ЕСКД:
Условные обозначения высотных критериев
параметра шероховатости не соответствует требованиям ЕСКД согласно ГОСТ
2.309-73. Условные обозначения параметра шероховатости было исправлено в
соответствии с нормами ЕСКД. Нестандартные значения шероховатости, указанные
параметром Ra, округлениям до стандартных значений не подвергались, ввиду
предполагаемых технических условий эксплуатации функциональных поверхностей.
На чертеже отсутствует обозначение степень
точности зубчатого венца заднего хода муфты синхронизатора, согласно
техническим требованиям и допускам на накопленную погрешность окружного шага Fp
=90 мкм, допуску на погрешность профиля зуба Ff =50 мкм, допуску на колебание
длины общей нормали Fvw = 50 мкм согласно ГОСТ 1643-81. Зубчатый венец муфты
синхронизатора имеет точность передачи со степенью между 9-ой и 10-ой по нормам
точности: кинематическая точность, плавность работы.
Неверно указано направление измерительного
усилия торцевого биения плоских стенок канавки под вилку переключения передач.
Изменены направления измерительного усилия, и направлены к торцевым плоскостям
проточки.
В целом, чертеж детали в достаточной мере
информативен, имеет необходимые проекции, разрезы и сечения, для однозначного
представления о геометрических параметрах детали. На чертеже указаны все
необходимые размеры с допусками, требования к точности формы и взаимного
расположения, да
Анализируя чертеж поковки 2108-1701175-70,
определено:
На чертеже заготовки проставлены рекомендации по
используемым геометрическим элементам в виде черных баз. Проставляются по
усмотрению внутренних стандартов предприятия. Не соответствует нормам ЕСКД по
обозначению элементов базирования. Условное обозначение баз под механическую
обработку убраны с чертежа заготовки, так как являются необязательными.
3.2 Анализ технологичности детали с точки зрения
процесса механической обработки.
Технологические недостатки:
В целом конструкция муфты синхронизатора
технологична. Отвечает всем техническим условиям эксплуатации. Геометрические
элементы конструкции оптимально спроектированы для выполнения служебного
назначения.
Технологические преимущества:
Муфта синхронизатора представляет собой тело
вращения;
Простота формообразования заготовки;
Конструкция заготовки упрощает дальнейшую
механическую обработку за счет формообразовния центрального отверстия на
заготовительном этапе;
Конструкция муфты синхронизатора обеспечивает
свободный подвод и отвод инструмента.
Для механической обработки заготовки применяются
агрегатные станки и автоматическая линия, что целесообразно в условиях массового
производства. Использование специализированного оборудования и специальных
приспособлений позволяет вести обработку одновременно нескольких поверхностей в
структуре одной позиции.
3.3 Выявление комплекта основных конструкторских
и вспомогательных конструкторских баз
Комплект основных конструкторских баз:
Ось делительного цилиндра эвольвентного венца З
с диаметром d=69,3 (база Е) - конструкторская основная двойная опорная скрытая
база (лишает 2-х степеней свободы).
Перпендикулярный оси делительного цилиндра торец
муфты (база П) - конструкторская основная установочная явная база (лишает 3-х
степеней свободы).
Перпендикулярный оси делительного цилиндра торец
муфты (база Ф) - конструкторская вспомогательная установочная явная база.
Плоскость симметрии впадины зубьев эвольвентного
венца З - основная опорная скрытая база (лишает 1 степени свободы).
Комплект основных измерительных баз:
Плоскость симметрии соседних боковых
поверхностей зубьев внутреннего полнопрофильного венца - вспомогательная
измерительная база И.
4. Формулировка основных технологических задач
Точность диаметральных, линейных и угловых
размеров:
По точности диаметральных размеров предъявляются
следующие требования самым точным размерам:
) размер, определяющий внешний диаметр шлицевого
соединения: Æ66,2+0,1 - 9-10 квалитет;
) размер, определяющий внешний диаметр зубьев
шлицевого соединения для трех зубьев М: Æ68,8+0,1- 9-10
квалитет;
) размер, определяющий диаметр Æ67,9+0,2
проточки шлицевого соединения (имеющий ширину 4,91+0,15 - 11-12 квалитет;
) размер, определяющий диаметр канавка под вилку
переключения передач: Æ77-0,2 - 11-12 квалитет;
) размер, определяющий диаметр основания
зубчатого венца и внешний диаметр фаски: Æ85-0,2 - 10-11
квалитет;
) размер, определяющий внешний диаметр зубчатого
колеса: Æ100,21-0,2
- 10-11 квалитет;
) размер, определяющий наименьший диаметр
канавки под вилку переключения передач и диаметр проточек шлицевого соединения Æ76±0,3
- 13-14 квалитет;
) размер, определяющий внутренний диаметр фаски Æ82,5-1
- 14-15 квалитет.
По точности линейных размеров предъявляются
следующие требования самым точным размерам:
) размер 12,85-0,05, определяющий ширину
основания зубчатого венца - 9-10 квалитет;
) размер 26,5-0,1, определяющий ширину муфты
синхронизатора - 10-11 квалиет;
) размер 0,1+0,2, определяющий смещение
зубчатого венца от торца П - 13-14 квалитет;
) размер 13,25-0,05, от плоскости П до
поверхности симметрии плоскости фрезы - 9-10 квалитет;
) размер 2,8+0,2, определяющий расстояние от
торца проточки под вилку переключения до делительного диаметра зубьев зубчатого
колеса - 13-14 квалитет;
) размер 4,91+0,15, определяющий ширину проточки
на шлицевом соединении - 12-13 квалитет.
Остальные линейные размеры грубее 14го квалитета
точности.
По точности угловых размеров предъявляются
следующие требования самым точным размерам:
) размер 100˚±1˚ - 16 степень
точности.
Остальные размеры грубее 17-ой степени точности.
Точность формы
По точности формы предъявляются общие требования
к неуказанным допускам формы на основании внутреннего стандарта предприятия.
Указаны отдельные требования к форме профиля
зуба венца заднего хода (см. чертеж детали).
Точность взаимного расположения:
По точности взаимного расположения предъявляются
следующие требования:
) допуск симметричности выборки под стопорные
шарики сухарей синхронизатора величиной ТPS=0,2 мм относительно базы П: 7-8 ст.
точности;
) допуск симметричности положения контрольного
шарика величиной ТPS=0,2 мм относительно базы И для контроля скосов
эвольвентных шлицов Е: 7-8 ст. точности.
Суммарные допуски и отклонения формы и
расположения поверхностей:
) допуск торцевого биения ТCА=0,1 мм
относительно базы Е (делительный диаметр d=69,30 мм) для эвольвентного
шлицевого венца З: 10-11 ст. точности;
) допуск радиального биения ТCR=0,09 мм канавки
под вилку переключения передач относительно базы Е: 8-9 ст. точности;
) допуск радиального биения ТCR=0,09 мм
делительного диаметра зубчатого венца Ж d=94,5 мм относительно базы Е: 8-9 ст.
точности;
) допуск радиального биения ТCR=0,2 мм скосов
внешнего зубчатого венца Ж относительно базы Е: 13 ст. точности;
) допуск торцевого биения ТCA=0,1 мм скосов
внешнего зубчатого венца Ж относительно базы Е: 11 ст. точности;
) допуск торцевого биения ТСА=0,05 мм для
торцевых поверхностей канавки под вилку относительно базы Е: 9-10 ст. точности.
Качество поверхностного слоя детали:
Шероховатость поверхности детали задается
параметром Ra=20. Для боковых поверхностей зубьев внешнего зубчатого венца Ж к
шероховатости поверхности предъявляется требование Ra=0,8 мкм. Для скосов
зубьев внешнего зубчатого венца Ж - требование Ra=5 мкм. Наружный диаметр венца
Ж должен иметь шероховатость Ra=1,6 мкм.
К шероховатости боковых поверхностей
эвольвентного шлицевого венца З предъявляется требование Ra=5 мкм. Для скосов
зубьев эвольвентного шлицевого отверстия З предъявляется требование Ra=2,7 мкм.
Для торцевых поверхностей канавки под вилку
переключения - Ra=0,5 мкм
Шероховатость выборки под стопорные шарики
сухарей синхронизатора - Ra=6,3 мкм.
Шероховатость поверхности канавки с радиусом R18
под вилку переключения - Ra=1,25 мкм.
Твердость поверхностного слоя детали:
Эффективная толщина закаленного слоя h=0,4…0,7 -
HV550, твердость поверности не менее 58 HRC, твердость сердцевины 32…45 HRC.
Заданная твердость обеспечивается нитроцементацией, закалкой и низким отпуском
по ТУ 500147/1. На шлифованных поверхностях У эффективная толщина закаленного
слоя h≥0,2 мм, 550HV.
5. Изучение технических требований чертежа
заготовки
.1 Анализ технических требований чертежа
заготовки
Чертеж поковки разработан на основании чертежа
детали, с учетов всех требований, предъявляемых к детали в процессе её
эксплуатации. На чертеже поковки представлен весь необходимый комплекс
технических требований, который должен быть выполнен перед механической
обработкой.
Применение штамповки позволяет повысить
коэффициент использования металла, то есть уменьшить количество отходов, и
значительно уменьшить время на механическую обработку. Таким образом, данный
метод формообразования можно считать достаточно экономичным. Коэффициент
использования материала КИМ = mдет./mзаг.= 0,4/ 0,965 = 0,41.
Термообработка - изотермический отжиг НВ
156-210.
Проводится дробеметная очистка
поверхности поковки для улучшения её поверхностного слоя и снятия окалины с
поверхности. Допускается смещение 
относительно 
до 0,5 мм, 
относительно до 0,8 мм.
На обрабатываемых поверхностях
заготовки допускается максимальная высота заусенцев не более 1,5 мм, а также
дефекты глубиной не более половины фактического припуска на обработку.
Допускаются отдельные пятна окалины.
.2 Выявление комплекта черных баз по
чертежу заготовки
Исходя из представленного чертежа
заготовки 2108-1701175-70, конструктором даны следующие рекомендации по выбору
комплекта черных технологических баз:
Левый торец цилиндра - технологическая установочная
явная база.
5.3 Оформление чертежа заготовки по ЕСКД
На основании ЕСКД внесены следующие коррективы:
Техническое требование «Максимальная высота
заусенцев 1,5 мм» занесено в технические требования над основной надписью;
сделаны ссылки на поверхности, к которым предъявлено данное техническое
требование.
На основании формообразования заготовки,
проставлен параметр неуказанных шероховатостей поверхностей Ra20.
Убраны рекомендации по использованию
определенных поверхностей в качестве черных баз.
6. Изучение действующего технологического
процесса изготовления детали
.1 Разбиение структуры маршрутного ТП на этапы
обработки
Изучив маршрутный ТП изготовления детали
2110-1701175, его можно разделить на следующие этапы:
Заготовительный этап;
Термический этап;
Этап черновой механообработки (10, 20, 30, 40,
60 операции);
Этап чистовой механообработки (120, 140, 160,
180, 190, 200, 240 операции);
Этап финишной механообработки (90, 250, 300
операции);
Контрольный этап (100, 210, 260, 270, 290, 320,
330, 340 операции).
Заготовительный и термический этапы не
представлены в данном МТП, так как данный МТП является технологическим
процессом лезвийной обработки.
.2 Анализ правильности последовательности этапов
Заготовительный этап.
На данном этапе происходит формообразование
исходной заготовки.
Заготовка - поковка.
Метод получения - ГОШ (исходя из чертежа
поковки).
Ввиду массового производства детали, данный
метод получения заготовки актуален и экономически целесообразен.
Термический этап.
Не описан в данном МТП, но обязателен после
заготовительного этапа для нормализации структуры материала и снятия остаточных
внутренних напряжений.
Этап черновой механообработки.
На данном этапе происходит подготовка комплекта
технологических баз (далее КТБ) для последующих этапов и операций данного
этапа, предварительное формирований поверхностей, образующих геометрический
контур детали.
Этап чистовой механообработки.
На данном этапе происходит окончательное
формирование большинства функциональных поверхностей детали, включая шлицевую
поверхность, а также подготовка поверхностей зубчатого венца и канавки под
вилку переключения под финишную обработку шевингованием и шлифованием
соответственно.
Этап финишной обработки.
Окончательное формирование наиболее точных
функциональных поверхностей.
Шевингование зубатого венца, шлифование
поверхностей канавки.
Контрольный этап.
Включает в себя как межоперационный, так и
окончательный контроль.
Межоперационный: между операциями в конце этапов
обработки наиболее ответственных и точных поверхностей (контроль по различным
параметрам, относительно вида поверхностей).
Окончательный: на различные параметры, влияющих
на рабочие характеристики детали в структуре сборочной единицы и механизма в
целом.
Считаю последовательность смены этапов
механообработки в структуре маршрутного ТП не технологичной. А именно:
присутствие операции финишного этапа обработки (оп. 90 - шлифование наружного
диаметра и торца) в середине всего ТП обуславливает возможность возникновения
брака ввиду производимых транспортных манипуляций по ходу маршрутного ТП,
вследствие которых может иметь место пластическая деформация обработанных
поверхностей.
В остальном последовательность смены этапов
обработки весьма корректна. Придерживаясь данной последовательности,
достигаются, заложенные конструктором, технические требования на все
поверхности детали, образующих ее контур.
.3 Анализ структур маршрутов обработки
поверхностей детали
Все поверхности, образующие контур детали
2110-1701175, получаются путем механообработки. Их точность лежит в интервале
от 9-го до 14-го квалитета.
Самые точные поверхности, подвергаемые
механической обработке:
Зубчатый венец Ж (m=2,25, z=42, d=94,5 мм) -
степень точности между 9-й и 10-й. Шероховатость наружного диаметра зубьев - Ra
1,6; шероховатость боковой поверхности зубьев Ra 0,8. Шероховатость впадин - Ra
5,0. Маршрут обработки зубчатого венца:
Черновой этап - Операции: 010, 020, 200;
Чистовой этап - Операции: 090, 240, 250;
Этап термообработки - Операция 290.
Считаю данный маршрут обработки назначенным
корректно с точки зрения достижения точности детали после термообработки (в
пределах 9-10 степень точности), но некорректным с точки зрения фрезерования
зубчатого венца Ж за один технологический переход червячной фрезой, так как
модуль данной фрезы больше 1,5 (ввиду определенных рекомендаций при m>1,5).
Шлицевой эвольвентный венец З (m=2,10; z=33;
d=69,30 мм)
Шероховатость поверхностей Ra 2,5, Ra 3,2, Ra 5.
Маршрут обработки шлицевого венца З:
Черновой этап - Операции: 010, 020, 030, 040,
060;
Чистовой этап - Операции: 070, 120, 140, 160,
180, 190;
Этап термообработки - Операция 290.
Считаю данный маршрут обработки
удовлетворительным для заданных требований по точности и шероховатости
поверхности венца З.
Канавка под вилку переключения передач Ø77-0,2
- 11-12 квалитет. Шероховатость поверхности R18 - Ra 1,25; шероховатость
торцевых поверхностей канавки - Ra 0,5. Маршрут обработки данной поверхности:
Черновой этап - Операции: 010, 030;
Чистовой этап - Операции: 140;
Этап термообработки - Операция 290;
Финишный этап - Операция 300.
Считаю данный маршрут обработки
удовлетворительным для заданных требований по точности и шероховатости
поверхности.
7. Изучение принципов построения структуры
отдельных операций (позиций) в технологическом процессе массового производства
Изучение маршрута обработки поверхностей с
оценкой межоперационных размеров и других технических требований на каждом
этапе обработки. Формулировка КТБ в структуре операций (позиций) обработки.
Самыми точными поверхностями детали являются диаметральный размер Æ66,2+0,1
- точность между 9-10 квалитетом, а также линейный размер 12,85-0,05 - точность
между 9-10 квалитетом.
Маршрут обработки поверхности Æ66,2+0,1:
ХХХ Заготовительная. Переход:
штамповать поковку. Достигаемые технические требования: Æ
- 13-14 кв.; Ra 20.
Токарная фронтальная одношпиндельная
автоматическая. Переход: расточить окончательно с предварительным черновым
расстачиванием. Достигаемые технические требования: Æ65,9+0,07 -
8-9 кв.; Ra 3,2.
КТБ: Торец Æ85,6 -
технологическая (далее Т) установочная явная база; ось цилиндра Æ100,5 - Т
двойная опорная скрыта я база.
Вертикально-протяжная. Переход:
протянуть предварительно шлицевое отверстие. Достигаемые технические
требования: Æ66,15+0,03 -
7 кв.; Ra 3,2.
КТБ: Торец Æ85,6 -Т
установочная явная база; ось среднего диаметра эвольвентного профиля протяжки -
Т двойная опорная скрыта я база.
Вертикально-протяжная. Переход:
Протянуть окончательно шлицевой профиль. Достигаемые технические требования: Æ66,27+0,03 -
7 кв.; Ra 3,2.
КТБ: : Торец Æ85 -Т
установочная явная база; ось среднего диаметра эвольвентного профиля протяжки -
Т двойная опорная скрыта я база.
Термическая. Переход: --- .
Достигаемые технические требования: Æ66,2+0,1 - 9-10 кв.; Ra 3,2.
В соответствии с таблицами точности
обработки [1, том 1, раздел 4], можно сделать вывод о корректности назначения
допусков на межоперационые размеры. Анализируя заложенный припуск, учитывая,
что на ОП020 происходит предварительное и окончательное расстачивание
внутренней поверхности, также можно сделать вывод о корректности его значения.
Маршрут обработки поверхностей,
связанных размером 12,85-0,05:
Токарная фронтальная одношпиндельная
автоматическая. Переход: точить предварительно торец и канавку. Достигаемые
технические требования: 14,65±0,5 - 14-15 кв.; Ra 5.
Токарная фронтальная одношпиндельная
автоматическая. Переход: точить окончательно торец. Достигаемые технические
требования: 13,8±0,7 - 15 кв.; Ra 5.
Токарная фронтальная одношпиндельная
автоматическая. Переход: точить начисто канавку. Достигаемые технические
требования: 13,3±0,1 - 10-11 кв.; Ra 5.
Токарная фронтальная 2-х шпиндельная
автоматическая. Переход: точить окончательно канавку. Достигаемые технические
требования: 13,025±0,035 - 8-9 кв.; Ra 5.
ХХХ Термическая. Переход: ---.
Достигаемые технические требования: 13,01±0,06 - 9-10 кв..
Кругло-шлифовальная автоматическая.
Переход: шлифовать канавку под вилку. Достигаемые технические требования:
12,825±0,025 - 7-8 кв.; Ra 0,5/1,2.
Анализируя получаемые размеры, как
замыкающие звенья технологических размерных цепей, допуски на них и
расположения полей допусков, на оп010-030, можно сделать вывод о некорректности
маршрута обработки, а именно: поля допусков этих размеров перекрывают друг
друга на соседних операциях.
Принимая во внимание получаемые
размеры, допуски на них, поля расположения допусков (оп030 - оп300), можно
сделать вывод о корректности маршрута обработки: поля допусков не перекрывают
друг друга.
В соответствии с таблицами точности
обработки [1, том 1, раздел 4], можно сделать вывод о корректности назначения
допусков на межоперационные размеры.
.1Анализ схем установов, выявление
комплекта технологических баз и оценка правильности их выбора
Операция 10: Токарная фронтальная
одношпиндельная автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
трехкулачковый зажимной патрон, что обеспечивает технологическую черную двойную
опорную скрытую базу. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в 3
упора зажимного патрона, что обеспечивает технологическую черную установочную
явную базу. Центрирование заготовки в патроне происходит по внутренней
конической поверхности.
Выбранный комплект технологических
баз позволяет добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых
поверхностей уже на первых этапах механообработки. Схема базирования заготовки
позволяет хорошо отцентрировать её относительно оси вращения при обработке.
Операция 20: Токарная фронтальная
одношпиндельная автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
трехкулачковый зажимной патрон, что обеспечивает технологическую двойную
опорную скрытую базу. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в 3
упора зажимного патрона, что обеспечивает технологическую установочную явную
базу. Центрирование заготовки в патроне происходит по внешней цилиндрической
поверхности Ø100,5±0,1.
Выбранный комплект технологических
баз позволяет добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых
поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет хорошо отцентрировать её
относительно оси вращения при обработке.
Операция 30: Токарная фронтальная
одношпиндельная автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
цанговый зажимной патрон. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в
упорную пластину патрона, что обеспечивает технологическую установочную явную
базу. Центрирование заготовки в патроне происходит по внутренней цилиндрической
поверхности Ø65,9+0,07 ,
что обеспечивает технологическую двойную опорную скрытую базу.
Выбранный комплект технологических
баз позволяет добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых
поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет хорошо отцентрировать её
относительно оси вращения при обработке.
Операция 40:Вертикально-протяжная
автоматическая.
Операция содержит 1 установ с
центрированием в устройстве загрузки и выгрузки по канавке под вилку
переключения Ø77,5±0,1,
что обеспечивает технологическую вспомогательную двойную опорную скрытую базу.
При установе деталь торцевой плоскостью упирается в опору, что обеспечивает
технологическую установочную явную базу.
На данной операции предварительно
протягивается эвольвентное шлицевое отверстие З за 1 установ, что позволяет
добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей.
Схема базирования заготовки позволяет надёжно закрепить и хорошо отцентрировать
деталь перед протягиванием.
Операция 60:горизонтально-фрезерная
автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
цанговый зажимной патрон. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в
опорную пластину патрона, что обеспечивает технологическую основную
установочную явную базу. Плоскость симметрии зуба шлицев обеспечивает
технологическую опорную скрытую базу.
Центрирование заготовки в патроне
происходит по делительному диаметру эвольвентного венца З, что обеспечивает
технологическую основную двойную опорную скрытую базу. Деталь прижимается к
опорной пластине тремя поджимами и надежно закрепляет её.
На данной операции используются
базы, соответствующие основным конструкторским, выбранный комплект
технологических баз позволяет добиться высокой точности взаимного расположения
обрабатываемых поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет хорошо
отцентрировать её относительно оси вращения при обработке.
Операция 90:Торцешлифовальная
автоматическая.
Операция содержит 1 установ на одной
разжимной оправке. Закрепленная деталь базируется по внешнему диаметру Ø66,15
эвольвентных шлицов, создавая тем самым технологическую двойную опорную скрытую
базу. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в опорную пластину
патрона, что обеспечивает технологическую установочную явную базу.
Выбранный комплект технологических
баз позволяет добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых
поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет хорошо отцентрировать её
относительно оси вращения при обработке.
Операция 120: Накаточная
автоматическая.
Операция состоит из 1 установа в
специальную паллету, что обеспечивает технологическую установочную явную базу
для торцевой плоскости, и технологическую двойную опорную скрытую базу по оси
наружной цилиндрической поверхности Ø85-0,2 .
На данной операции накатываются
поверхности впадин с двух сторон на внутренних шлицах венца З. Накатывание
ведется сразу с двух сторон шлицов. Выбранный комплект технологических баз
позволяет добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых
поверхностей. Деталь базируется в паллете, что может вызвать погрешность
базирования, и отклонения от заданной точности при накатывании впадин на
шлицах.
Операция 140: Токарно-фронтальная
двушпиндельная автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
цанговый зажимной патрон. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в
опорную пластину патрона, что обеспечивает технологическую установочную явную
базу, и технологическую двойную опорную скрытую базу по наружной цилиндрической
поверхности Ø100,21-0,03 .
Выбранный комплект технологических
баз позволяет добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых
поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет хорошо отцентрировать её
относительно оси вращения при обработке.
Операция 160:вертикально-протяжная
автоматическая.
Операция содержит 1 установ с
центрированием в устройстве загрузки и выгрузки по канавке под вилку
переключения Ø77,5±0,1, что
обеспечивает технологическую двойную опорную скрытую базу. При установе деталь
торцевой плоскостью упирается в опору, что обеспечивает технологическую
установочную явную базу.
На данной операции окончательно
протягивается эвольвентное шлицевое отверстие З за 1 установ, что позволяет
добиться высокой точности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей.
Выбранный комплект технологических баз позволяет хорошо отцентрировать деталь
перед протягиванием. Точность протягиваемого отверстия в большей степени
зависит от точности изготовления инструмента - протяжки.
Операция 180: зубоскашивающая
автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
цанговый разжимной патрон. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в
опорную пластину патрона, что обеспечивает технологическую установочную явную
базу. Центрирование детали в патроне происходит по делительному диаметру
эвольвентного венца З, что обеспечивает технологическую двойную опорную скрытую
базу.
На данной операции используются
технологические базы, соответствующие основным конструкторским. Выбранный
комплект технологических баз позволяет добиться высокой точности взаимного
расположения обрабатываемых поверхностей.
Операция 190: зубоскашивающая
автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
цанговый разжимной патрон. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в
опорную пластину патрона, что обеспечивает технологическую установочную явную
базу. Центрирование заготовки в патроне происходит по делительному диаметру
эвольвентного венца З, что обеспечивает технологическую двойную опорную скрытую
базу.
На данной операции используются
технологические базы, соответствующие основным конструкторским. Выбранный
комплект технологических баз позволяет добиться высокой точности взаимного
расположения обрабатываемых поверхностей.
Операция 200: зубофрезерная
автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
самоцентрирующиеся разжимные кулачки. При установе деталь торцевой плоскостью
упирается в опорную пластину патрона, что обеспечивает технологическую
установочную явную базу, и поджимается в противоположную торцевую поверхность.
Центрирование детали в патроне происходит по делительному диаметру эвольвентного
венца З, что обеспечивает технологическую двойную опорную скрытую базу.
На данной операции используются
технологические базы, соответствующие основным конструкторским. Выбранный
комплект технологических баз позволяет добиться высокой точности взаимного
расположения обрабатываемых поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет
хорошо отцентрировать её относительно оси вращения при обработке.
Операция 240: зубоскашивающая
автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
цанговый разжимной патрон. При установе деталь торцевой плоскостью упирается в
опорную пластину патрона, что обеспечивает технологическую установочную явную
базу. Центрирование детали в патроне происходит по делительному диаметру
эвольвентного венца З, что обеспечивает технологическую двойную опорную скрытую
базу.
На данной операции используются
технологические базы, соответствующие основным конструкторским. Выбранный
комплект технологических баз позволяет добиться высокой точности взаимного
расположения обрабатываемых поверхностей.
Операция 250:шевинговальная
автоматическая.
Операция производиться 1 установ на
оправке с подвижным центрированием. Заготовка базируется по внешнему диаметру Ø66,15 эвольвентных
шлицов, создавая тем самым технологическую двойную опорную скрытую базу. При установе
деталь торцевой плоскостью упирается в опорную пластину оправки, что
обеспечивает технологическую установочную явную базу.
На данной операции подвижное
центрирование в оправке позволяет добиться высокой точности взаимного
расположения обрабатываемых поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет
хорошо отцентрировать её относительно оси вращения при обработке.
Операция 300:круглошлифовальная
автоматическая.
Операция содержит 1 установ в
самоцентрирующийся патрон с поджимом в трех точках. При установе деталь
торцевой плоскостью упирается в опорную пластину патрона, что обеспечивает
технологическую оустановочную явную базу. Центрирование заготовки в патроне
происходит по делительному диаметру эвольвентного венца З, что обеспечивает
технологическую двойную опорную скрытую базу. Деталь прижимается к опорной
пластине тремя поджимами и надежно закрепляет её.
На данной операции финишной
обработке (шлифованию) подвергаются 3-и поверхности канавки под вилку
переключения за 1 установ, причем в нем используются базы, соответствующие
основным конструкторским, что позволяет добиться высокой точности взаимного
расположения обрабатываемых поверхностей. Схема базирования заготовки позволяет
хорошо отцентрировать её относительно оси вращения при обработке.
.2 Описание последовательности смены
баз в структуре маршрутного технологического процесса
В структуре 010 операции идет
подготовка технологических баз для последующей 020 операции, а именно - ось
наружной цилиндрической поверхности венца, и поверхность торца Ф. На данной
операции технологические базы совпадают с черными базами, указанными в чертеже
заготовки.
На операции 020 используются базы,
подготовленные на операции 010. В структуре 020 операции идет подготовка
технологических баз для 030 операции, а именно - ось внутреннего диаметра и
поверхность торца П, которые обеспечивают технологическую двойную опорную
скрытую базу и технологическую установочную явную базу (совпадает с
конструкторской).
На операции 030 используются базы,
подготовленные на операции 020.В структуре 030 операции идет подготовка
технологической установочной явной базы (поверхность торца Ф) и технологической
двойной опорной скрытой базы (ось канавки под вилку), которые используются в
структуре операции 40.
В структуре операции 040 идет подготовка
технологической двойной опорной скрытой базы - ось делительного диаметр
эвольвентных шлицов венца З, которая вместе с технологической установочной
явной базой (поверхность торца П) используется для базирования детали в
структуре операции 060.
На операции 070 идет калибровка и
удаление заусенцев для подготовки технологической двойной опорной скрытой базы.
А технологическая установочная явная база (совпадающая с конструкторской)
поверхности торца П уже подготовлена на операции 020.
На операции 090 идет подготовка
технологической двойной опорной скрытой базы (ось наружного диаметр Ø100,21-0,03) и
технологической установочной явной базы - поверхность торца Ф, которая
совпадает с конструкторской вспомогательной установочной явной базой.
Подготовленные на операции 090 базы используются в структуре операции 120 при
накатке двухсторонних впадин на внутренних шлицах, и в структуре операции 140
при расточке выточки с двух сторон и чистового точения канавки под вилку
переключения.
В структуре операции 140 подготавливается
технологическая двойная опорная скрытая база (ось канавки под вилку), которая
используется в структуре операции 160.
На операции 160 идет подготовка
технологической двойной опорной скрытой базы, которая совпадает с
конструкторской базой. Целью данной операции является достижение требуемой
шероховатости, точности размеров, формы шлицевого отверстия З.
На операции 180 - 190 используются
технологические базы, подготовленные на операциях 020, 090, 160, они совпадают
с конструкторскими базами (ось делительного цилиндра венца З и плоскость торца
П).
На операции 200, 300 используются
технологические базы, подготовленные на операциях 020, 090, 160.
На операции 240-250 для базирования
детали используются ось внешнего диаметра шлицевого отверстия (технологическая
двойная опорная скрытая база) и поверхность торца П (технологическая
установочная явная база).
Оценив последовательность смены баз
можно сказать, что соблюдается принцип перехода от более грубых к наиболее
точным базам, а также соблюдается принцип совмещения технологических и
конструкторских баз для достижения требуемой точности изготовления детали.
Итог
Проведен ряд мероприятий по
редактированию комплекта конструкторской и технологической документации под
действующие стандарты и нормы ЕСКД и ЕСТД соответственно. Действующий
технологический процесс максимально оптимизирован и оформлен по действующим
стандартам и нормам ЕСТД.