Технологический процесс изготовления шпинделя токарного станка - Дипломная работа

Научно-технический прогресс в машиностроение в значительной степени определяет развитие и совершенствование всех остальных отраслей. Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом - все это направлено на решение главных задач: повышения эффективности производства, конкурентоспособности и качества продукции. Целью дипломного проекта является: разработка технологического процесса обработки детали “Шпиндель” в условиях среднесерийного производства. 1.АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 1.1 Анализ служебного назначения детали Деталь - шпиндель входит в состав шпиндельного узла токарного станка Афток 10Д. В процессе работы со шкива 8 на шпиндель 1 ,через шпонку 6, передается вращательное движение, которое получает заготовка, закрепляемая в патроне. Шпиндель изготовляется из легированной конструкционной стали 12ХН3А ГОСТ 4543-71. Таблица 1.1. Химический состав и механические свойства стали12ХН3А Марка стали Химический состав, % Механические свойства 12ХН3А C Mn Cr Ni Si S P sВ sТ d j НВ НRCэ 0.09… 0,16 0,3… 0,6 0,6… 0,9 2,75… 3,15 0,17… 0,37 8, что снижает жесткость и повышает возможность коробления шпинделя во время механической и термической обработки; - глубокое отверстие, требует при изготовлении шпинделя применение специального инструмента; - закрытые шпоночный паз и пазы под стопорные многолапчатые шайбы; - наличие точных конусных поверхностей; - близко расположенные резьбовые отверстия на фланце шпинделя; - наличие маслоотводных канавок требует применение специального инструмента - фасонного резца; В целом конструкцию можно считать технологичной и доступной для обработки. Оборудование Универсальное, специальное, станки с ЧПУ 7. Коэффициент закрепления операции (Кз.о.) ; Кз.о.=10-20 9. Наименование операции Содержание операции 000 Заготовительная (прокат) Отрезать заготовку 010 Токарная Подрезка и зацентровка торцов, предварительное обтачивание всех ступеней, подрезка фланца 020 Токарная Обтачивание шеек под люнеты 030 Токарная Сверление центрального отверстия насквозь с переустановкой заготовки 040 Токарная Подрезка торцов, окончательное растачивание конусов с обеих сторон 050 Токарная Обтачивание всех ступеней под шлифование, прорезка канавок при установке на центровые пробки 060 Фрезерная Фрезерование шпоночного паза и пазов под стопорные многолапчатые шайбы 070 Термическая (цементация) 080 Токарная Обточка ступеней под резьбу и нарезать резьбу 090 Сверлильная Сверление фланцевых отверстий и нарезание в них резьбы 100 Термическая (закалка, отпуск) 110 Шлифовальная Шлифование внутренних конусов под центровые пробки 120 Шлифовальная Шлифование цилиндрических ступеней предварительно 130 Шлифовальная Шлифование наружного конуса предварительно 140 Термическая (стабилизирующий отпуск) 150 Шлифовальная Получистовое шлифование переднего Морзе и заднего конуса 160 Шлифовальная Получистовое шлифование шеек и торцов под подшипники, шлифование остальных ступеней окончательно 170 Шлифовальная Чистовое шлифование шеек и торцов под подшипники 180 Шлифовальная Шлифование конуса под патрон окончательно 190 Шлифовальная Шлифование внутреннего конуса Морзе окончательно 200 Токарная Полирование шеек под подшипники 210 Контрольная Проведя анализ базового технологического процесса, был выявлен ряд недостатков (табл. 1.6.), пути и способы, устранения которых рассмотрены в данном дипломном проекте при проектировании технологического процесса обработки детали «Шпиндель» при переходе на среднесерийное производство. Объект совершенствование Применяемое техническое решение (недостатки) Усовершенствованное техническое решение (предложения) Технический и другие виды эффектов Режущий инструмент Сверление центрального отверстия производится перовым сверлом из быстрорежущей стали. Определяем расчетный размер заготовки: Dр.з=Dн 2z10 2z20 2z40, мм (2.1.) где, Dн=133мм - номинальный размер; 2z10 = 9,0 мм, 2z20 = 3,0мм, 2z40= 0,9мм - припуски на диаметр на операциях 10, 20, 40 [2, с. 41, табл.3.13]. Dр.з=133 9,0 3,0 0,9=145,9 мм. По расчетным данным выбираем размер горячекатаного проката обычной точности ?150 мм по ГОСТ 2590-71 [2, с.43, табл. 3.14] Круг Нормальная длина проката 7 м. (1 0,5) ? 91,5 2.1.2.8 Масса поковки , кг (2.16.) где, r = 7,85 кг/м3 - плотность стали; Vi - объёмы элементарных фигур, на которые можно разбить поковку. mзпок = 30,3 кг. 2.1.2.9 Объём требующегося материала V = Vпок Vу Vо , мм3 (2.17.) где, - объём поковки; Vпок = 3,863.106 мм3. 1,7 020 Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф305 Токарная Обточить наружные поверхности предварительно. 18,19 17,6,16,7 18,35 050 Вертикально-фрезерный консольный стано