Анализ технологического процесса изготовления вала-шестерни 125.07.11.351 из сортового проката диаметром 220 мм

Страницы работы

Фрагмент текста работы

5. Анализ существующего технологического процесса

Предметом анализа является технологический процесс изготовления вала-шестерни 125.07.11.351 из сортового проката (ГОСТ 7415-75) диаметром 220 мм. Производство единичное. Годовой объем выпуска – 20 шт/год. Технологический процесс состоит из 16 операций механической обработки.

005 – заготовительная, ст. мод. 8Г681

010 – горизонтально расточная, ст. мод. 2Л614

015 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

020 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

025 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

030 – зубофрезерная, ст. мод. 5А342

080 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

085 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

090 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

095 – горизонтально расточная, ст. мод. 2Л614

100 – вертикально-фрезерная, ст. мод. 6550

130 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

135 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

140 – токарно-винторезная, ст. мод.1М63

145 – кругло-шлифовальная, ст. мод. 3М174

150 – кругло-шлифовальная, ст. мод. 3М174

Анализ базового технологического процесса осуществляется согласно методики [4]. Динамика изменения размеров детали рис.5  на различных стадиях ее обработки приведена в табл. 5.1. в связи с тем, что таблица отражает только основные размеры, операции, на которых они не получаются, отражаться не будут.

рис. 5. Эскиз вала-шестерни.


Таблица 5.1

№ оп.

Этапы обработки и наименование операции

Номинальные размеры и предельные отклонения, мм

D1-d1

D2-d2

D3-d3

D4-d4

D5

D6

L1-l1

L2-l2

L3-l3

L4-l4

L5-l5

L6-l6

Фаска 1(1’)

Фаска 2(2’)

Фаска 2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

005

Заготови-тельная

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

608-1,1

-

-

-

010

Горизонтально-расточная

17,35+0,53

21

-

-

-

-

14

48

54

-

-

-

6×30°

1,5×45°

-

015

Токарно-винторезная

102-0,5

132-0,4

136-0,4

-

-

-

86-0,4

173,5-0,4

291-,04

-

-

606

-

-

-

020

Токарно-винторезная

-

-

-

213-0,6

126-0,4

102-0,5

-

-

-

-

206-0,4

604-65,5-0,4

-

-

-

025

Токарно-винторезная

-

-

-

209,98-0,46

-

-

-

-

-

105-0,35

-

-

1,6×45°

-

-

030

Зубо-фрезерная

m=14 мм; z=12; x=0,65; h=29,39;

080

Токарно-винторезная

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

6×30°

1,5×45°

-

Продолжение таблицы 5.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

085

Токарно-винторезная

94±0,1

124±0,1

130±0,1

-

-

-

86+0,54

173,5-0,2

290-0,2

105-0,35

-

-

-

1,1×45°

-

090

Токарно-винторезная

-

-

-

94±0,1

120-0,87

-

-

-

-

105-0,35

65,5

139,5-600-1,1

-

-

6,5×45°

095

Горизонтально-расточная

-

-

13,9+0,4

М16-7Н

-

-

-

-

-

28+1,3

39+1,6

-

-

-

-

100

Вертикально-фрезерная

Фрезеровать 2 шпоночных паза В=32Н11(+0,16); Т=111-0,2;

130

Токарно-винторезная

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

6×30°

1,5×45°

-

135

Токарно-винторезная

90,8±0,1

120,8±0,1

-

-

-

-

86+0,54

174+0,4

-

-

-

-

2×45°

2×45°

-

140

Токарно-винторезная

-

-

-

-

-

90,8±0,1

-

-

-

-

-

63,5-0,2

2×45°

-

-

Продолжение таблицы 5.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

145

Круглошлифовальная

-

-

-

-

86+0,54

174+0,4

-

-

-

-

-

-

-

150

Круглошлифовальная

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

63,5-0,2

-

-

-


Общая последовательность образования элементов детали в процессе механической обработки можно считать рациональной, и, следовательно, изменения в эту последовательность вносить не будем.

Для анализа применяемого оборудования для обработки данной детали составляем табл. 5.2 и 5.3

Таблица 5.2.

Технологические возможности применяемого оборудования.

№ операции

Модель станка

Предельные или наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм.

Технологические возможности метода обработки

Диаметр (ширина), d(b)

Длинна, l

Высота, h

Квалитет точности

Шероховатость обрабатываемой поверхности, мкм.

005

8Г681

780

1800

420

-

-

010

2Л614

760

2300

430

8…10

1,25

015

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

020

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

025

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

030

5А342

2000

560

130

-

-

080

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

085

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

090

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

095

2Л614

760

2300

430

8…10

1,25

100

6550

1500

1250

530

8…10

1,25

130

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

135

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

140

1M63

630

1400

350

7…10

1,0

145

3М174

600

1500

380

6…8

0,63

150

3М174

600

1500

380

6…8

0,63

Таблица 5.3

Технологическая характеристика применяемого оборудования

модель

станка

Год

изготовления

Цена, млн. руб.

Категория рем-ой сложности

Количество станков на операции

Трудоем-кость Тшт, мин.

Коэффи-

циент з-ки станка

8Г681

1978

9230

54

1

3,37

0,0003

2Л614

1978

17690

42

1

3,72

0,0003

1M63

1978

5530

31

1

17,95

0,0015

1M63

1978

5530

31

1

17,62

0,0015

1M63

1978

5530

31

1

1,24

0,0001

5А342

1975

8900

15

1

8,31

0,0007

1M63

1978

5530

31

1

0,49

0,00004

1M63

1978

5530

31

1

2,12

0,0002

1M63

1978

5530

31

1

1,48

0,0001

2Л614

1978

17690

42

1

1,84

0,0002

6550

1977

2850

30

1

2,39

0,0002

1M63

1978

5530

31

1

0,49

0,00004

1M63

1978

5530

31

1

1,79

0,0002

1M63

1978

5530

31

1

1,26

0,0002

3М174

1978

11600

30

1

2,62

0,0002

3М174

1978

11600

30

1

1,37

0,0001

Анализируя табл. 5.2 и 5.1 можно сделать следующие выводы:

1)  технические характеристики вышеперечисленного оборудования позволяют получить, указанные в технических требованиях на чертеже показатели точности и качества детали. Но, учитывая тот факт, что практически все оборудование морально устарело (год изготовления 1975-1978), следует заменить его на более новое и производительное. Учитывая также то, что предприятие работает в условиях единичного производства, характеризующегося широкой номенклатурой выпускаемых изделий, универсальные станки следует заменить оборудованием  с числовым программным управлением. Так например станок 1М63 заменяем станком модели 17А20ПФ30.

2)  на всех операциях станки недогружены (коэффициент загрузки станка Кз =  0,0004…0,0015). Это также связано со спецификой единичного производства, а также малым объемом выпуска данной детали (20 шт/год). Поэтому станки следует догрузить другими видами деталей данного типа.

3)  практически все станки имеют невысокую категорию ремонтной сложности, поэтому дешевы в эксплуатации.

Для оценки механизации и автоматизации технологического процесса составляем табл. 5.4.

Таблица 5.4

Характеристика механизации и автоматизации техпроцесса.

№ операции

Модель станка

Управление циклами станка

Способ загрузки заготовки

Вид межоперационного транспорта

d=

Качественная оценка механизации и автоматизации.

Ступень

Вид

Категория

1

2

3

4

5

6

7

8

9

005

8Г661

-

Ручн.

Ручн.

0,9

-

Единичная

Нулевая

010

2Л614

Ручн.

-//-

-//-

0,7

-

Нулевая

015

1М63

Авт.

-//-

-//-

0,7

-

Нулевая

020

1М63

Авт.

-//-

-//-

0,7

-

Нулевая

025

1М63

П/а

-//-

-//-

0,7

-

Нулевая

030

5А342

П/а

-//-

-//-

0,7

-

Нулевая

035

Слесарная

Ручн.

-

-

-

-

Нулевая

040

Транспортная

Ручн.

Автопогруз-чик

-

-

-

Нулевая

045

Моечная

Ручн.

-

-

-

-

Нулевая

050

Транспортная

Ручн.

Автопогруз-чик

-

-

-

Нулевая

055

Термическая

Ручн.

-

-

-

-

Нулевая

060

Транспортная

Ручн.

Автопогруз-чик

-

-

-

Нулевая

065

Дробеструй-ная  ап. 334М

-

-

Ручн.

-

-

Нулевая

070

Транспортная

-

Автопогруз-чик

-

-

-

Нулевая

075

Слесарная

-

-

-

-

-

Нулевая

080

1М63

Ручн.

Ручн.

Ручн.

0,45

-

Нулевая

Продолжение таблицы 5.4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

085

1М63

Ручн.

-//-

-//-

0,45

-

Единичная

Нулевая

090

1М63

Ручн.

-//-

-//-

0,45

-

Нулевая

095

2Л614

Ручн.

-//-

-//-

0,4

-

Нулевая

Табл. 5.4. показывает, что степень автоматизации и механизации на низком уровне. Следует провести комплекс мероприятий: автоматизировать  загрузку, снятие, а также замену режущего инструмента; зажим заготовки следует производить, применяя вращающийся пневмоцилиндр, а не вручную; автоматизировать межоперационный и межцеховой транспорт, за счет применения конвейеров; автоматизировать уборку стружки и т.д.

Для анализа схем базирования при обработке, а также возникающих при этом погрешностей составляем табл. 5.5 (номера поверхностей см. рис. 5).

Таблица 5.5

Базирование заготовок при обработке.

№ и назначение операции

Выдерживаемые размеры

Номера поверхностей – баз

Погр-ть уста-

новки

Номинал

Допуск

Устан-ая

Направляющая

Двойная напр-яя

Опорная

Двойная опорн

005

608

2,0

-

-

1(4)

2(1)

-

0

010

50

0,62

-

-

1(4)

2(1)

-

0

Ø6,3

0,36

50

0,62

Ø17,35

0,53

Ø21

0,52

7,5

0,36

Ø35

0,62

M20

0,021

015

606

1,55

-

-

1(4)

3(1)

-

0

Ø136

0,4

Ø132

0,4

Ø104

0,5

020

604

1,55

-

-

4(4)

2(1)

-

0

Ø213

0,6

Продолжение таблицы 5.5.

№ операции

Выдерживаемые размеры

Номера поверхностей – баз

Погр-ть уста-

новки

Номинал

Допуск

Устан-ая

Направляющая

Двойная напр-яя

Опорная

Двойная опорная

020

Ø126

0,4

-

-

4(4)

2(1)

-

0

Ø102

0,5

025

Ø209,98

0,46

-

-

5(4)

3(1)

-

0

Ø102

0,5

105

0,35

1,6

0,25

030

29,39

0,62

-

-

4(4)

2(1)

-

0

080

Ø6,3

0,36

-

-

4(4)

2(1)

-

0

085

Ø130

1,0

-

-

5(4)

3(1)

-

0

Ø124

0,2

173,5

0,2

Ø94

0,2

1,1

0,25

090

600

1,1

-

-

4(4)

2(1)

-

0

Ø94

0,2

Ø120

0,87

6,5

0,36

095

Ø13,9

0,4

-

-

5(4)

3(1)

-

0,28

Ø16,8

0,4

М16

0,018

100

32

0,16

-

-

4(4)

2(1)

-

0,28

130

Ø17,35

0,53

-

-

5(4)

3(1)

-

0

135

Ø120,08

0,2

-

-

4(4)

2(1)

-

0

Ø90,2

0,2

2

0,25

140

Ø90,08

0,2

-

-

5(4)

3(1)

-

0

2

0,25

145

Ø90

0,022

-

-

4(4)

2(1)

-

0

Ø120

0,022

150

Ø90

0,022

-

-

5(4)

3(1)

-

0

В качестве черновых баз при обработке данной детали выбраны наружные “черные” поверхности, которые имеют достаточно точные размеры для первоначальной обработки детали. Такой выбор черновых баз диктуется необходимостью обработки поверхностей, выбранных в качестве базовых при чистовой обработке. Затем обрабатываются поверхности, которые были черновыми, а далее будут выступать в качестве чистовых. Такая схема базирования обеспечивает высокую точность взаимного расположения основных рабочих поверхностей детали, а также соблюдение принципа постоянства и единства баз.

Для оценки установочно-зажимных приспособлений, режущего инструмента и средств технического контроля составляем табл. 5.6….5.8.

Таблица 5.6

Анализ приспособлений.

№ операции

Название приспособления

Вид приспособления

Привод приспособления

Количество приспособлений на станке

Время на установку и снятие заготовки

1

2

3

4

5

6

005

Строп. СКК1-0,5 ГОСТ25573-82

УНП

ручной

1

0,14

010

Призмы устан. ВИ 240.00-10

УНП

ручной

1

0,14

Прихваты ГОСТ12937-80

УНП

-

6

0,14

Опары СТП8-21-85

УНП

-

6

0,14

015

Патрон 3-хкулачковый Ø400 ГОСТ 2675-80

УНП

ручной

1

0,2

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

020

Патрон 3-хкулачковый Ø400 ГОСТ 2675-80

УНП

ручной

1

0,2

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

025

Хомутик ГОСТ 2578-70

УНП

-

1

0,2

Центр упорный А-I

ГОСТ 13214-79

УНП

-

1

0,14

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

0,14

030

Патрон 3-хкулачковый Ø400 ГОСТ 2675-80

УНП

ручной

1

0,2

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

080

Патрон 3-хкулачковый Ø400 ГОСТ 2675-80

УНП

ручной

1

0,2

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

Люнет 1П 074-02

УНП

-

1

0,14

085

Патрон 3-хкулачковый Ø400 ГОСТ 2675-80

УНП

ручной

1

0,2

Центр упорный А-I

ГОСТ 13214-79

УНП

-

1

0,14

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

Продолжение таблицы 5.6

1

2

3

4

5

6

090

Патрон 3-хкулачковый Ø400 ГОСТ 2675-80

УНП

ручной

1

0,2

Центр упорный А-I

ГОСТ 13214-79

УНП

-

1

0,14

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

095

Призмы устан. ВИ 240.00-04

УНП

ручной

1

0,14

Прихваты   ГОСТ12937-80

УНП

-

6

0,14

Опары СТП8-21-85

УНП

-

6

0,14

100

Призмы устан. ВИ 240.00-04

УНП

ручной

1

0,14

Прихваты   ГОСТ12937-80

УНП

-

6

0,14

Опары СТП8-21-85

УНП

-

6

0,14

135

Патрон 3-хкулачковый Ø400 ГОСТ 2675-80

УНП

ручной

1

0,2

Люнет 1П 074-02

УНП

-

1

0,14

140

Патрон поводковый  ГОСТ 2571-71

УНП

-

0,2

Хомутик ГОСТ 2578-70

УНП

-

0,2

Центр упорный А-I

ГОСТ 13214-79

УНП

-

1

0,14

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

145

Хомутик ГОСТ 2578-70

УНП

-

0,2

Центр упорный А-I

ГОСТ 13214-79

УНП

-

1

0,14

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

УНП

-

1

0,14

150

Хомутик ГОСТ 2578-70

УНП

-

0,2

Центр упорный А-I

ГОСТ 13214-79

УНП

-

1

0,14

Центр вращ-ся А-I   ГОСТ 8742-75

-

1

0,14

Привод трехкулачкового самоцентрирующегося патрона – ручной

Похожие материалы

Информация о работе