3. Расчет допусков на отклонение формы деталей.

4. Технологический процесс изготовления фланцев.

Фланцы относ. к деталям класса "диски" (детали, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наружному диаметру менее 0,5). Технологические задачи – аналогичные классу втулок: достижение концентричности внутренних и наружных цилиндрических поверхностей и перпендикулярность торцов к оси детали.

Основным служебным назначением фланцев является ограничение осевого перемещения вала, установленного на подшипниках. Отсюда следует, что основными конструкторскими базами фланца будут поверхности центрирующего пояска по размеру отверстия в корпусе и торцы. Поскольку в качестве технологических баз при обработке заготовки целесообразно выбирать основные базы детали, то исходя из этого, следует, что на первых операциях обрабатывают основные базы. В связи с этим на первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца, а на последующих – посадочную поверхность цилиндрического пояска и его торец. На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски, если они заданы чертежом.

Типовой маршрут изготовления фланцев

005 Заготовительная.

В зависимости от типа производства и материала – лить, ковать, штамповать заготовку или отрезать из проката.

010 Токарная.

Подрезать торец большого фланца и торец центрирующего пояска, точить наружную цилиндрическую поверхность пояска с припуском под шлифование, точить канавку и фаски. Технологическая база

– наружная поверхность и торец фланца. Станок токарный, многошпиндельный токарный полуавтомат, токарный с ЧПУ.

015 Токарная.

Подрезать второй торец большого фланца, точить его наружную поверхность и фаску. Технологическая база – поверхность центрирующего пояска и его торец.

020 Сверлильная.

Сверлить и зенковать отверстия. Технологическая база – та же. Станок вертикально-сверлильный, сверлильный с ЧПУ, агрегатно-сверлильный с многошпиндельной головкой.

025 Фрезерная.

Фрезеровать фланец с лысками. Технологическая база – та же плюс крепежное отверстие. Станок – вертикально-фрезерный.

030 Шлифовальная.

Шлифовать наружную поверхность центрирующего пояска и торец.

Технологическая база – наружная поверхность большого фланца и торец. Станок – универсально-шлифовальный или торцекруглошлифовальный.

035 Контрольная.

5. Пути сокращения затрат времени на изготовление деталей.

1. Сокращение основного времени.

2. Сокращение вспомогательного времени и времени обслуживания рабочего места.

3. Сокращение подготовительно-заключительного времени.

Для сокращения основного времени обработки можно рекомендовать следующие универсальные мероприятия:

а)увеличить лезвийность (способность сохранять острую режущую кромку) инструмента.

б)увеличить скорость резания. С корость резания определяется, прежде всего, материалом обрабатываемой заготовки и режущей части инструмента. Она возрастает при использовании твердосплавных инструментов. Раньше их широкому распространению препятствовали трудности затачивания и непригодность некоторых классических схем формообразования для работы с высокими скоростями резания. В настоящее время трудности затачивания успешно преодолены за счет широкого использования алмазных абразивных инструментов и электрофизических методов обработки. Кроме того, проведена разработка новых схем формообразования. Например, осуществить скоростное обтачивание коленчатого вала весьма сложно из-за неуравновешенности заготовки. Значительно проще выполнить фрезерование шеек (рис.16.4.а), при котором заготовке сообщается сравнительно медленная круговая подача, а высокая скорость резания обеспечивается за счет вращения уравновешенной дисковой фрезы с зубьями из твердого сплава.

Высокие скорости резания достигаются при работе алмазными и минеральными керамическими инструментами, а также из сверхтвердых материалов. Увеличения скорости резания можно добиться за счет правильного выбора смазочно-охлаждающих жидкостей и способа их подвода в зону резания, за счет рациональной геометрии инструментов, оптимизации режима резания, повышения жесткости технологической системы.

в)уменьшить длину рабочего хода. Для уменьшения длины рабочего хода при обработке рекомендуются следующие мероприятия:

1.Применение инструментов с широкими режущими кромками, перекрывающими длину или ширину обрабатываемой поверхности. К таким инструментам, например, относятся широкие и фасонные резцы, работающие с поперечной подачей (рис.17.1.а), широкие шлифовальные круги, работающие по методу врезания (рис.1.17.б), подрезные резцы (рис.1.17.в).

Рис.17.1.Обработка инструмента с широкими режущими кромками.

2.Разделение поверхности заготовки на участки, одновременно обрабатываемые несколькими инструментами (рис.17.2).

3.Правильная ориентация заготовки относительно направления подачи инструмента.

Рис.17.2.Уменьшение длины рабочего хода за счет разделения поверхности заготовки на участки, одновременно обрабатываемые несколькими инструментами

г)увеличить скорость рабочей подачи инструмента. При стандартной геометрии инструмента в плане увеличения подачи приводит к нежелательному возрастанию толщины срезаемого слоя и шероховатости.

И з рис.17.3.а следует, что толщина срезаемого слоя равна

В свою очередь

г де и - вспомогательные углы инструмента в плане.

У меньшая главный угол в плане, мы уменьшаем шероховатость и толщину срезаемого слоя, однако ширина срезаемого слоя в этом случае возрастает, и условия обработки ухудшаются. Уменьшить ширину срезаемого слоя при относительно больших припусках на обработку можно за счет применения инструментов со ступенчатой режущей кромкой, например, фрез, работающих по схеме (рис 17.3.б). Избежать увеличения шероховатости при работе с большими подачами можно и за счет вспомогательного угла в плане. В пределе при φ1=0 и при f>S (рис.17.3.в) получим инструмент с широкой режущей кромкой, параллельной обрабатываемой поверхности. Такие резцы применяют для отделочной обработки плоскостей и наружных цилиндрических поверхностей крупных деталей.

Рис.17.3.К влиянию геометрии инструмента на производительность обработки.

Вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие заготовки, сокращают за счет применения быстродействующих приспособлений и автоматизации загрузки и удаления заготовок. Время на замеры сокращается за счет применения автоконтроля. Необходимость автоматизации вспомогательных действий особенно возрастает при уменьшении основного времени. Это обусловлено увеличением доли вспомогательного времени. Пусть, например, основное время T0 = 10 мин, Тв =2мин, т.е. Топ =12мин и часовая производительность Q составляет ~5деталей. Рационализировав процесс до Т0 =2мин, Тв =2мин, Q =60/4 =15шт./ч, т.е. производительность возросла не в 5раз, а всего в 3 раза. Сокращение вспомогательного времени м.б. достигнуто за счет перекрытия элементов операции. Перекрытие основного и вспомогательного времени происходит при непрерывной, многопозиционной и множественной обработке. Непрерывная обработка осуществляется, например, на многошпиндельных токарных полуавтоматов (рис.17.4.б), агрегатных станках карусельного и барабанного типа. В этом случае в норму вспомогательного времени включают время отвода и подвода суппортов, время поворота и фиксации стола, а также часть времени на установку и снятие заготовки, не перекрывающуюся основным временем. Что касается множественной обработки, то существуют три ее разновидности: параллельная, последовательная и параллельно-последовательная.

Время технического обслуживания, затрачиваемого на замену инструментов и подналадку, может быть сокращено за счет применения эталонов, взаимозаменяемых блоков инструментов, приспособлений для автоматической правки шлифовального круга и автоподналадчиков. Время организационного обслуживания, затрачиваемое на уход за станками сокращается за счет централизованной смазки, за счет отвода стружки по спец. транспортерам, усовершенствования системы подачи СОЖ и устройств для их очистки.

Для уменьшения доли подготовительно-заключительного времени, приходящейся на одну деталь, необходимо:

1.Использовать быстроналаживаемые станки и технологическую оснастку.

2.Увеличивать число заготовок в партии.

Подготовительно-заключительное время обычно увеличивается при использовании сложных многоинструментных наладок и высокопроизводительных автоматизированных станков. В условиях крупносерийного и массового производства это увеличение подготовительно-заключительного времени окупается за счет сокращения оперативного времени. При малых партиях возможен случай, когда экономия от уменьшения оперативного времени, приходящегося на одну на одну заготовку. Поэтому при небольшом масштабе выпуска в каждом конкретном случае необходимо определить оптимальную степень сложности наладки. Если раньше при малых партиях деталей обычно использовали простейшие наладки, то сейчас все чаще применяют сложные наладки и высокопроизводительное оборудование. Это стало возможным вследствие:

а)создания быстроналаживаемой оснастки и станков с ЧПУ;

б)проведения больших работ в области серийности производства, т.е. увеличения размера партий.

Для увеличения серийности используются два пути:

1.Конструкторский, предусматривающий стандартизацию и унификацию машин, узлов, деталей и элементов деталей;

2.Технологический, предусматривающий стандартизацию и унификацию технологических процессов, их элементов и всей технологической оснастки.

Стандартизация и унификация технологических процессов осуществляется по двум направлениям:

1.Типизация технологических процессов.

2.Применение групповой обработки.