Модернизация технологии и оборудования шлифовально-сборочного производства подшипников качения

- далее выполняют обработку тех поверхностей, при снятии стружки с которых в меньшей степени уменьшается жесткость детали;

- в начале технологического процесса следует осуществлять те операции, в которых велика вероятность получения брака из-за дефекта.

- Технологический процесс записывается пооперационно, с перечислением всех переходов.

Виды обработки детали: токарная, сверлильная, фрезерная, шлифовальная, слесарная.

Маршрут изготовления детали включает следующие операции:

1- токарная;

2- сверлильная с ЧПУ;

3- вертикально-фрезерная;

4- шлифовальная;

5- слесарная;

6- контрольная.

Маршрут обработки детали приведен в таблице 15.

Таблица 15 - Маршрут обработки детали

Операция	Состав переходов	Оборудование
1. Токарная	1. Подрезать торец 2. Точить диаметр 51,1 мм. 3. Сверлить диаметр 12 мм.	Универсальный токарно-винторезный станок 1К62
	Переустановить заготовку
	1. Точить диаметр 49,1 мм. 2. Расточить отверстие диаметром 41,1	Универсальный токарно-винторезный станок 1К62
Операция	Состав переходов	Оборудование
2. Сверлильная с ЧПУ	1. Сверлить отверстия 4 шт. диаметром 5 мм. 2. Зенкеровать 4 отверстия диаметром 10 мм 2Ч45? 3. Нарезать резьбу М6 в 4 отверстиях.	Координатно-сверлильный с ЧПУ 2Р135РФ2
	Переустановить заготовку
3. Вертикально-фрезерная	1. Фрезеровать обод 2. Фрезеровать клин	Вертикально-фрезерный 6Р80Г
4.Шлифовальная	1. Шлифовать внешний диаметр 51,1. 2. Шлифовать диаметр 41,1 3. Шлифовать клин.	Кругло- шлифовальный 3М151 Плоско- шлифовальный 3Г71М
5. Слесарная	Острые кромки притупить, маркировать.
6.Контрольная	1. Проверка габаритных размеров. 2. Проверка резьбовых отверстий.



Маршрут обработки детали

005 - токарная;

010-сверлильная;

015- вертикально - фрезерная;

020- шлифовальная;

025- слесарная;

030- контрольная.

Выбор и расчет припусков на обработку

Определим припуск на обработку внешней цилиндрической поверхности 51,1h9. Шероховатость данной поверхности должна быть не грубее чем Ra 6,3. Детали - тела вращения, в самоцентрирующихся патронах по наружному диаметру с прижимом к торцевой поверхности.

Технологический маршрут изготовления данной детали записываем в таблице 16. В таблицу также записываем соответствующие заготовки и каждому технологическому переходу значения элементов припуска.

Суммарное пространственное отклонение определяется геометрическим сложением.

Суммарное пространственное отклонение определяем по формуле (12):

мкм,

где=100 мм- длина вылета деталь из патрона;

=0,7 мкм- удельная кривизна заготовок из отливки диаметрами от 25 до 50 мм после правки.

,

Остаточное пространственное отклонение:

- После предварительного точения:



,

- После окончательного точения:

,

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой (13):

мкм,

Минимальный припуск:

- Под предварительное растачивание:

,

- Под чистовое растачивание:

,

,

Расчетный размер (dp) заполняется, начиная с конечного (в данном случае чертежного) размера, последовательным прибавлением расчетного минимального припуска, каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчетный (чертежный) размер, после последнего перехода 51,1 для остальных переходов получаем:

,

,

,

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку, в графе «Наибольший предельный размер» определим их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетные размеры увеличением их значений. Округление производим до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:

,

,

,

Предельные значения припусков определяем, как разность наибольших предельных размеров, а - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

,

,

,

,

,

Общие припуски и рассчитываем так же, как и в предыдущем примере, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф.

Расчет режимов резания

Режим резания устанавливаем, исходя из особенностей обрабатываемой детали и характеристики режущего инструмента и станка. Приведём расчет на примере технологического перехода - черновое точение.

1) Длина рабочего хода формуле (14):

,

где - длина резания, мм;

- подвод, врезание, перебег инструмента, мм;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали, мм.

,

2) Глубина резания устанавливается по формуле (15):

,

где - наибольший диаметр заготовки, мм;

- наименьший диаметр заготовки, мм.

,

Так как для черновой обработки глубину резания принимают t = 3-- 5 мм, то черновую на этом участке выполним 1 раз.

3) Назначаем подачу:

Для черновой обработки принимают S= 0,3…1,5, для чистовой - 0,1…0,4 мм/об.



,

Ориентировочные значения скорости резания для наружного точения по стали приведены в таблице17.

Таблица 17 - Скорости резания для наружного точения, м/мин

Материал резца	Обрабатываемый металл	Вид обработки
		Черновая	Чистовая
Твердый сплав Т15К6	Л68	100-140	150-200

Определяем частоту вращения по формуле (16):

,

где- скорость резания,;

- наибольший диаметр заготовки, мм.

,

Принимаем: = 500

4) Расчет действительной скорости резания устанавливаем по формуле (17):

,

где - наибольший диаметр заготовки, мм;

- частота вращения,

,

5) Минутная подачу принимаем по формуле (18):

,

Режимы резания представлены в таблица 18.

Таблица 18 - Режимы резания

Технологические переходы	Элементы режимов резания
	L, мм	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	S,мм/мин
1	2	3	4	5	6	7
Подрезать торец	58	3	1,5	91,06	500	800
Черновое точение	26	1,5	1	104	1300	1300
Чистовое точение	26	0,5	0,2	104	1300	260
Сверлить отверстие	17	12	0,08	101,5	1900	152
Точить	106	2	1,5	133,13	400	600
Расточить отверстие	84	1,5	0,5	105,5	400	200
Сверлить 4 отверстия	25	5	0,08	102,05	1300	100
Зенкеровать 4 отверстия	18	5	0,4	96,08	1700	100
Нарезать резьбу	4	1	0,06	99,2	7900	3000
Фрезеровать обод	84	3	1,5	105,5	400	600
Фрезеровать клин	45	2	1,5	98,91	700	1000

Техническое нормирование времени операций

В производстве определяем норму штучно-калькуляционного времени для всех операций, кроме шлифовальных по формуле (19):

,

Для шлифовальных операций устанавливаем по формуле (20):



,

где - подготовительно-заключительное время - 30 мин;

- количество деталей в партии - 600 шт;

- основное время, мин;

- время на установку и снятие детали, мин;

- время на закрепление и открепление детали, мин;

- время на приемы управления, мин;

- время на измерение детали, мин;

=1- коэффициент мелкосерийного производства;

- время на техническое обслуживание рабочего места;

- время на организационное обслуживание, мин;

- время перерывов на отдых и личные надобности, мин;

- время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные.

Результаты определения записываем в таблицу 19.

Таблица 19- Сводная таблица технических норм времени по операциям, мин

Наименование операции		,
Токарная	1,388	0,5	0,42	0,12	-	2,6	1,985	30	3,14
Вертикально-фрезерная	1,55	0,7	0,59	0,14	-	2,8	2,324	27	4,6
Сверлильная	1,328	0,5	0,45	0,09	-	1,7	1,235	15	2,75
Шлифовальная	0,5	0,2	0,08	0,07	0,5	0,8	0,043	11	1,6
Сумма	12,09

Выбор оборудования 005 - токарная;

Универсальный токарно-винторезный станок 1К62.Технические данные и характеристики станка 1К62 приведены в таблица 20.



Таблица 20 - Технические данные и характеристики станка 1К62

Наименование параметра	1К62	1К625
Основные параметры станка
Класс точности по ГОСТ 8-82	Н	Н
Наибольший диаметр заготовки над станиной, мм	400	500
Наибольший диаметр заготовки над суппортом, мм	220	260
Наибольшая длина заготовки (РМЦ), мм	750, 1000, 1500	1000, 1400, 2000
Наибольшая масса заготовки в патроне, кг	500
Наибольшая масса заготовки в центрах, кг	1500

010 - вертикально-фрезерная;

Вертикально-фрезерный 6Р80.Технические характеристики станков моделей 6Р80, 6Р80Г представлены в таблице 21.

Таблица 21- Технические данные и характеристики станка 6Р80, 6Р80Г

Наименование параметра	6Р80	6Р80Г
Основные параметры станка
Размеры поверхности стола, мм	800 х 200	800 х 200
Наибольшие размеры устанавливаемой детали (длина х ширина х высота), мм	500 х 160 х 300	500 х 160 х 300
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг	150	150
Наибольший продольный ход стола (X), мм	500	500
Наибольший поперечный ход стола (Y), мм	160	160
Наибольший вертикальный ход стола (Z), мм	300	300
Расстояние от оси шпинделя до стола, мм	50..350	20..320
Расстояние от оси шпинделя до хобота, мм	123	123
Наибольший угол поворота стола, град	±45	нет
Цена одного деления шкалы поворота стола, град	1	нет

015 - сверлильная;

Координатно-сверлильный с ЧПУ2Р135РФ2. Технические характеристики станка 2Р135Ф2 представлены в таблице 22.



Таблица 22 - Технические характеристики станка 2Р135Ф2

Наименование параметра	2Р135Ф2
Основные параметры станка
Наибольший диаметр сверления в стали 45, мм	35
Наибольший диаметр нарезаемой резьбы в стали 45, мм	М24
Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм	40..600
Расстояние от оси вертикального шпинделя до направляющих стойки (вылет), мм	450
Наибольший диаметр фрезы, мм	100
Наибольшая глубина фрезерования, мм	2
Наибольшая ширина фрезерования, мм	60
Продольное перемещение стола по направляющим салазок (Ось Х), мм	630
Поперечное перемещение салазок по направляющим станины по программе (Ось Y), мм	360
Наибольшее перемещение шпиндельной бабки по программе (ось Z), мм	560

Выбор режущего инструмента

Перечень режущего инструмента представлен в таблице 23.

Таблица 23- Режущий инструмент

Режущий инструмент	Тип инструмента
Проходной резец	ГОСТ 18879-73
Фрезирование	Фреза 1832 ГОСТ 3752-71
Шлифование	Шлифовальный круг 1П 25А 40 СМ15 К7 ГОСТ 2424-83
Сверло центровочное	2317-0113 ГОСТ 14952-75
Сверло Ш 12мм	2301-0023 ГОСТ 10903-77
Сверло Ш 6,5мм	2301-0046 ГОСТ 10903-77
Метчик М6	2621-2593 ГОСТ 3266-81
Зенкер Ш 11,75 мм	Т 12489-71

Выбор измерительного инструмента

Перечень измерительного инструмента представлен в таблице 24.



Таблица 24 - Состав измерительного инструмента

Инструмент	Вставка ПР	Вставка НЕ	Ручка
Штангенциркуль ШЦЦ-1-125-0,01 ГОСТ 166-89.
Калибр - пробка М12	8133-922/001 ГОСТ 14810	8133-922/002 ГОСТ 14810	8054-012 ГОСТ 14748-69
Калибр - пробка М6	8133-910/001 ГОСТ 14810	8133-910/002 ГОСТ 14810	8054-011 ГОСТ 14748-69
Микрометр МК 50-1 ГОСТ 6507-90
Нутромер 10-18 ГОСТ 9244-75.

Программирование станка с ЧПУ для сверлильной операции

Для разработки управляющей программы составим расчетно - технологическую карту. Она будет содержать всю информацию для создания последовательности обработки отверстий, назначения инструментов.

Тест управляющей программы:

%

№1 (DIS “KLIN.01”)

№2 M00

№3G71 G91 G95 G97 X0Y0Z0

* «st»№4 T1.1 M06 S1000 M13

№5 х25 y8

№6 G82 R250 Z-27 F0,2

№7 G80

№8 х-25 y-8 M05

№9 T2.2 M06 S1000 M13

№10 х25 y8

№11 G81 R250 Z-4 F0,2

№12 G80

№13 х-25 y-8 M05

№14 T3.3 M06 S1000 M13

№15 х25 y8

№16 G84 R250 Z-27 К1

№17 G80

«END»

№18 M19 R90

№19 M16

№20 G82 R250 Z-27 F0,2

№21 (EPP; ST, END)

№22 G80

№23M19 R180

№24M16

№25G82 R250 Z-27 F0,2

№26 (EPP; ST, END)

№27G80

№28M19 R270

№29M16

№30G82 R250 Z-27 F0,2

№31 (EPP; ST, END)

№32 G80 M17 M09М05

№33 (DIS “TIM”)

№34 (TMR=2)

№35M30

%

3.3 Разработка технологии сборки узла

Для разработки технологического процесса сборки узла распределения шариков подшипника нужно разработать технологическую схему сборки этого узла. Она будет первым этапом разработки технологического процесса, так как определяет маршрут сборочной единицы. Технологическая схема сборки будет составляется на основе чертежей сборочного узла. На последовательность сборки влияет:

- функциональная взаимосвязь элементов изделия;

- конструкция базовых элементов;

- условия монтажа силовых и кинематических передач;

- постановка легкоповреждаемых элементов в конце сборки;

- размеры и масса соединяемых элементов;

- степень взаимозаменяемости элементов изделия.

В начале будет составляется схема общей сборки узла, далее схемы узловой сборки. Вариант схемы сборки выбирают с учетом удобства сборки и контроля качества сборки узла, числа сборщиков, уменьшения необходимой оснастки, уменьшения трудоемкости и себестоимости сборки механизации и автоматизации.

Название всех элементов происходит в соответствии со спецификацией сборочного узла. Главный элемент, с которой начинается сборка, называется базовым. Разработка технологической сборки узла начинается с определения базового элемента.

Процесс сборки показывает прямой горизонтальной линией, которая называется линией сборки. Технологическая схема сборки начинается с прямоугольника с изображением базового элемента и заканчивается прямоугольником, изображающим сборочную единицу.

С верхней стороны линии сборки в направлении от базового элемента к собираемому изделию располагают в порядке последовательности сборки прямоугольники, изображающие непосредственно входящие в него детали.

С нижней стороны - все сборочные единицы.

Для каждой сборочной единицы, расположенной с нижней стороны линии сборки, могут быть построены свои аналогичные схемы сборки.

Технологическая схема сборки снабжается надписями, определяющими характер соединения, контроля, указание при выполнения сборочных работ, где они не определены типом соединяемых элементов.

Разнесенный вид узла сгонки шариков сборочного станка представлен на рисунке 59.

Рисунок 59 - Узел сгонки шариков сборочного станка



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения ВКР был проведен следующий комплекс мероприятий:

1. Модернизирован узел сгонки шариков подшипника;

2. Проведен анализ вариантов абразивного инструмента;

3. Разработан каталог разнесенной сборки;

4. Разработана конструкторская документация.

Выполнен расчет напряженно-деформированного состояния детали «Клин» методами имитационного моделирования с помощью систем автоматизированного проектирования «SolidWorks».

В результате выполнения ВКР была выполнена планировка участка шлифовального цеха.

В технологической части ВКР разработан технологический процесс для детали - «Клин», т.е. дана краткая характеристика самой детали, материала. Был выбран метод изготовления и форма заготовки. Составлен маршрут обработки. Рассчитаны припуски на механическую обработку, режимы резания, произведен выбор металлорежущего оборудования и режущего инструмента, выбраны станочные и инструментальные приспособления, средства измерения и контроля размеров при изготовлении детали «Клин». Разработана управляющая программа для станка с ЧПУ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кащук, В. А. Справочник шлифовщика / В. А. Кащук, А. Б. Верещагин. - Москва: Машиностроение, 1988. - 480 с.

2. Справочник проектировщика: в 2 ч. Ч. 2: Вентиляция и кондиционирование воздуха / под ред. И. Г. Староверова. - Москва: Стройиздат, 1978. - 509 с.

3. Пособие 1.91 к СНиП 2.04.05-91 Расчёт и распределение приточного воздуха / В. П. Титов, Б. В. Баркалов, Е. О. Шилькрот, Л. Ф. Моор; под ред. Н. В. Агафоновой. - 39 с.

4. Организация и оснащение рабочих мест на предприятиях / А. С. Балабанов, К. С. Маркелов. - Ленинград: Машиностроение. Ленингр. отделение 1986. - 121 с.

5. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда / П. П. Кукин, В. Л. Лапин, Н. Л. Пономарев, Н. И. Сердюк. - Москва: Высшая школа, 2001. - 318 с.

Размещено на Allbest.ru