Исследование чистовой металлообработки железнодорожной оси

Аннотация. В статье рассматривается выбор заготовки и операции для получения чистовой железнодорожной оси.

Ключевые слова: обработка, производство, инструмент.

Типовой технологический процесс механической обработки оси, разработан применительно к условиям единичного типа производства. Он характеризуется низкой степенью автоматизации производства, использованием универсального металлорежущего оборудования с ручным циклом обработки детали и смены инструмента, что значительно увеличивает трудоемкость и снижает стабильность точностных параметров детали. Используется технологическая оснастка с ручным закреплением детали, что приводит к неравномерности распределения зажимающей силы, вызывающей деформацию при обработке детали в приспособлении.

Намечаем следующий маршрут обработки.

Токарная операция: обработку поверхности вести за два установа.

005 Заготовительная

010 Токарно-винторезная

015 Токарно-винторезная

Оборудование: станок токарно-винторезный СМ1763.

Приспособления: жесткий и вращающийся центра с поводковым устройством, токарный патрон с поджимом.

Режущий инструмент: резцы проходные упорные, подрезные, сверла.

Материал резцов – твердый сплав ВК6, сверло - сталь Р6М5.

Мерительный инструмент: штангенциркуль, микрометр, шаблоны.

020 Сверлильная

Оборудование: сверлильный станок ЛМ19236.

Приспособление – станочное с ручным зажимом.

Режущий инструмент: сверло, зенковки, зенкера Р6М5 ГОСТ 10903-77, - сталь Р6М5.

Мерительный инструмент: штангенциркуль, калибр пробки.

025 Круглошлифовальная

Оборудование: круглошлифовальный станок 3М173

Режущий инструмент: Круг шлифовальный А21 380х120х60 ГОСТ 2424-83

Мерительный инструмент: штангенциркуль, микрометр, шаблоны.

Выбор заготовки и его обоснование

Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать назначение и конструкцию детали, материал, технические требования, масштаб и серийность выпуска, а также экономичность изготовления, так как между ними существует тесная взаимосвязь. Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчета себестоимости заготовки и механической обработки в целом.

При выборе заготовки для заданной детали назначается метод её получения, определяется конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируются технические условия на изготовление. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества детали при её минимальной себестоимости, что заставляет отказаться от штамповки. Горячая штамповка и ковка позволяет наиболее близко подойти к форме исходной детали и сократить технологический процесс изготовления.

При изготовлении заготовки из сортового проката идет больший расход материала, так как деталь достаточно не простой формы.

Нужно произвести выбор метода получения заготовки исходя из теоретических знаний, а не из экономического обоснования. Ниже приводится выбор между двумя методами, наиболее применимых в данных условиях.

Расчет заготовки из проката.

Устанавливаю маршрут обработки для наибольшего наружного диаметра.

Наружная поверхность оси 194 Ra50 подвергается черновому и чистовому точению, шлифованию.

Назначаю припуск на диаметр: для чернового точения 3,5 мм, для чистового точения 2мм, шлифование 0,5 мм. Припуск на длину 1,5мм.

Принимаю прокат  200

Диаметр заготовки , мм рассчитывается по формуле

 ,                                                                                                            (3)

где   - максимальный диаметр обрабатываемой детали, мм;

 - общий припуск на обработку, мм.

194+3,5+2+0,5=200 мм

Длина заготовки, , мм, рассчитывается по формуле

 ,                                                                                                            (4)

где:

 - максимальная длина обрабатываемой детали, мм;

 - общий припуск на обработку, мм.

L_з = 2216+23= 2222 мм.

Принимаю прокат 200,  L_з = 2222±2мм

Объем заготовки ,  рассчитывается по плюсовым отклонениям по формуле

,                                                                                                             (5)

где:

 – диаметр заготовки, см;