1 Назначение и анализ технологичности конструкции детали

Исходя из чертежа, деталь – вал. Изготовлена из материала Сталь 45.

1.1 Техпроцесс

Перечислим последовательность технологических операций получения детали:

1 - фрезерно-отрезная

2 - фрезерно-центровальная

3 - токарная с ЧПУ

4 - шпоночно-фрезерная 5 - термообработка

6 - круглошлифовальная

7 - контрольная (контроль с помощью калибров) 1.2 Сталь 45: общие сведения

Назначение: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Сталь 45 - это конструкционная углеродистая сталь. После предварительной термообработки - нормализации, довольно легко проходит механическую обработку. Точение, фрезеровку и т.д. Получают детали, например, типа валов или втулок. После окончательной термообработки закалки, детали приобретают высокую прочность и износостойкость. Часто шлифуются. Высокое содержание углерода (0,45%) обеспечивает хорошую закаливаемость и соответственно высокую твёрдость поверхности, и прочность изделия.

1.3 Химический состав

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Медь (Cu), не более	0.25
Мышьяк (As), не более	0.08
Марганец (Mn)	0.50-0.80
Никель (Ni), не более	0.25
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr), не более	0.25
Сера (S), не более	0.04

1.4 Термообработка

Сталь 45 калят «на воду». То есть после закалки деталь охлаждают в воде. После охлаждения деталь подвергается низкотемпературному отпуску при температуре 200-300 градусов Цельсия. При такой термообработке у стали 45 получают твердость порядка 50 HRC.

Марка стали	Температура нагрева, ^оС	Охлаждающая среда	Температура отпуска, ^оС	Твердость, HRC
45	810-840	Вода	200-300	54-50

2. Программирование обработки детали

2.1 Схема обработки вала

Рисунок 1 – Схема обработки вала

Таблица 1 – Координаты опорных точек вала

Номер точки	0	1	2	3	4	5	6	7
X	40	30	32	32	36	36	46	40
Z	20	2	-2	-51	-53	-98	-98	20
Примечание - За координату X принят диаметр вала

2.2 Программа обработки

T1 X36500~ M3 Z-95000 S400 X35500 X80000~* Z-98000 Z500~ X38000 F30 X41000-45^o ~G77* Z500~ X45500* X30000~ Z-126000* Z0 P5000 X32500-45^o S800 Z-51000 X40000~ X37000-45^o Z-116000 X100000~* X43000 Z500~ X46000-45^о M5 Z500~ M30

2.3 Функции, используемые в программе

T1 – смена инструмента M3 – правое вращение шпинделя (против часовой стрелки) M5 – остановка шпинделя M30 – конец УП S – частота вращения F – подача P – выдержка времени G77 – цикл продольного снятия припуска

3 Оборудование и средства технологического оснащения

3.1 Технические характеристики станка 16А20Ф3

Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм	500
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм
-  над станиной	320
-  над суппортом	200
Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах, мм	1000
Наибольшая длина обрабатываемого изделия при 8-ми позиционной головке, мм	750
Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм	55
Наибольший ход суппорта, мм
-  поперечный	210
- продольный	905
Максимальная скорость быстрых перемещений, мммин
- продольных	15000±6%
-  поперечной	7500±6%
Пределы частот вращения шпинделя, мм-¹	20...2500
Количество одновременно управляемых координат	2
Точность позиционирования, мм	0,01
Повторяемость, мм	0,03
Пределы частот вращения шпинделя, мин-1	20...2500
Минимальная скорость рабочей подачи, мм/мин
- продольной	10
-  поперечной	5
Количество позиций инструментальной головки	8
Мощность электродвигателя главного движения, кВт (номинальная)	11
Суммарная  мощность всех электродвигателей, кВт	21,4
Габаритные размеры станка без отдельно стоящего шкафа УЧПУ, не более, мм
- длина	3700
- длина (с транспортером стружкоудаления)	5160
-  ширина	3000
-  высота	2100
Масса станка (без ЧПУ и  транспортера стружкоудаления), кг	4000