5. Анализ заводского технологического процесса заданной детали и предложения по его совершенствованию

Для анализа заводского технологического процесса детали шестерня заднего вала 6303 – 2506050 используем методику изложенную в источнике 4, с.36. Согласно данной методике анализ производится с точки зрения обеспечения заданного качества и производительности.

1 Последовательность технологического процесса:

005 Вертикально-сверлильная, на вертикально-сверлильном станке модели 2С163. На данной операции производится сверление центрального отверстия шестерни.

010 Токарная с ЧПУ, на токарном станке с ЧПУ модели 1П756ДФ3. На данной операции производится черновая обработка шестерни с одной стороны.

015 Токарная с ЧПУ, на токарном станке с ЧПУ модели 1П756ДФ3. На данной операции производится черновая обработка шестерни с другой стороны.

020 Горизонтально-протяжная на горизонтально-протяжном станке модели 7Б56. На данной операции производится протягивание шлицев в отверстии шестерни.

025 Шлифовальная, на шлифовальном полуавтомате модели 3Т161Е. На данной операции производится шлифовка наружного диаметра и торца ступицы шестерни.

030 Токарно-винторезная, на токарно-винторезном станке модели 16К20М. На данной операции производится чистовая токарная обработка конической поверхности;

035 Вертикально сверлильная, на вертикально сверлильном станке модели 2Н150. На данной операции сверлятся три технологические смазочные отверстия.

040 Слесарная. На данной операции производится зачистка заусенцев.

045 Моечная. На данной операции производится промывка детали в горячем растворе кальцинированной воды.

050 Контрольная. На данной операции производится осмотр полноты механической обработки и контроль обработанных поверхностей.

055 Зубфрезерная, на зубофрезерном полуавтомате для нарезания конических прямозубых зубчатых колес модели 5С267П. На данной операции производится черновая обработка конического зубчатого венца.

060 Зубфрезерная, на зубофрезерном полуавтомате для нарезания конических прямозубых зубчатых колес модели 5С267П. На данной операции производится чистовая обработка конического зубчатого венца.

065 Зубообкатывающая, на специальном обкантном станке модели 5Б725. На данной операции выполняется обкатка шестерни полуоси вместе с сопрягаемым с ней колесом.

070 Слесарная. На данной операции производится зачистка заусенцев.

075 Моечная. На данной операции производится промывка детали в горячем растворе кальцинированной воды.

080 Контрольная. На данной операции производится осмотр полноты механической обработки и контроль обработанных поверхностей.

090 Термообработка.

100 Шлифовальная, на шлифовальном полуавтомате модели 3Т160Н. На данной операции производится шлифовка наружного диаметра и торца ступицы шестерни.

105 Внутришлифовальная, на внутришлифовальном полуавтомате модели СШ111с127. На данной операции производится шлифовка внутреннего отверстия шестерни.

110 Моечная. На данной операции производится промывка детали в горячем растворе кальцинированной воды.

120 Контроль приемочный. На данной операции производится осмотр полноты механической обработки и контроль обработанных поверхностей, а также проверяется степень соответствия размеров детали требованиям рабочего чертежа.

2 Метод получения заготовки.

Заготовку получают штамповкой на горячекатаных ковочных прессах в открытых штампах, данный метод является прогрессивным и соответствует типу производства. Однако согласно вычисленному в пункте 2 коэффициенту использования материала, который равен 0,42, что большое число материала переводится в стружку. Данного негативного явления можно избежать, если заготовку получать из толстостенной трубы в закрытых штампах, это позволит уменьшить массу поковки и исключить из технологического процесса операцию по сверлению центрального отверстия.

3 Методы упрочнения детали и соответствие её функциональному назначению.

Материал из которого изготавливается шестерня выбирается с таким расчетом, чтобы возможно было нарезать и отделать её зубья с заданной точностью и чистотой поверхности и чтобы были обеспечены достаточная прочность при изгибе под действием переменных и ударных нагрузок, прочность поверхностного слоя и высокое сопротивление истиранию.

Для уменьшения способности зубьев сопротивляться изгибу при действии ударных нагрузок деталь подвергается цементации, что позволяет сохранять вязкость сердцевины при повышении твердости поверхности зубьев.

4 Станочное оборудование

Для оценки технологических возможностей станка при обработке заданной детали заданной формы и размеров и обеспечению требуемой точности и шероховатости составим следующую таблицу:

№ опера- ции	Модель станка	Предельные или наибольшие размеры обрабатываемой загот.				Технологические возмож- ности метода обработки.
		Диаметр (ширина) d(b), мм.	Длина L, мм.	Высота H, мм.	Квалитет точности.		Шерохова- тость поверх- ности, мкм.
005	2С163	63	-	120	14		12,5
010	1П756ДФ3	85	84	-	11		3,2
015	1П756ДФ3	117,99	59	-	11		3,2
020	7Б56	51	36	6	8		3,2
025	3Т161Е	80,7	40	-	8		1,6
030	16К20М	117,99	-	-	12		6,3
035	2Н150	6	-	-	12		12,5
055	5С267П	117	22	12	12		12,5
060	5С267П	117	22	14,2	8		3,2
065	5Б725	-	22	-	14		3,2
100	3Т160Н	21	20	-	7		0,8
105	СШ-11с127	19	29	-	7		0,8
Модель станка	Год изготов- ления	Цена руб.	Категория ремонтной сложности	Количество станков на операции	Трудоем- кость Тшт., мин.		Коэф. загрузки станков
2С163	1992	2455570	8	1	7,6		0,64
1П756ДФ3	1989	16428630	20	1	9,63		0,83
1П756ДФ3	1989	16428630	20	1	9,61		0,83
7Б56	1979	5587440	10	1	3,49		0,3
3Т161Е	1979	11250300	18	1	5,5		0,46
16К20М	1981	4261000	13	1	3,39		0,3
2Н150	1979	2354000	10	1	3,39		0,3
5С267П	1980	20771600	19	1	3,35		0,3
5С267П	1980	20771600	19	1	3,81		0,35
5Б725	1982	3750000	10	1	3,72		0,35
3Т160Н	1979	11251000	18	1	5,5		0,46
СШ-11с127	1983	10053000	12	1	5,3		0,45

Анализ приведенных данных показывает, что используемые станки по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости соответствуют требуемым условиям обработки. Категория ремонтной сложности станков невысокая, фактическое состояние станков, находящихся на участке, удовлетворительное. Однако на ряде операций необходимо заменить морально устаревшее оборудование более производительными и современными моделями станков, выпускаемыми в настоящее время станкостроительной промышленностью. Коэффициенты загрузки применяемого оборудования на некоторых операциях не высоки.

5 Концентрация и дифференциация обработки

Для анализа степени концентрации и дифференциации обработки на станках составляем таблицу

Модель станка	Количество позиций			Количество деталей обраб. в одной позиции				Количество режущих инструментов на станке				Колич. инструм. головок
	Загру- зочных	Рабочих	Общее		Парал- лельно	Последо- вательно	Дифферен цированно по позициям		Общее	В том числе сложных, комбиниров.
2С163	-	1	1		-	1	1		1	-	-
1П756ДФ3	-	1	1		-	1	3		3	-	-
1П756ДФ3	-	1	1		-	1	4		4	-	-
7Б56	-	1	1		-	1	1		1	1	-
3Т161Е	-	1	1		-	-	1		1	-	-
16К20М	-	1	1		-	-	1		1	-	-
2Н150	-	1	1		-	-	1		1	-	-
5С267П	-	1	1		-	-	1		1	1	-
5С267П	-	1	1		-	-	1		1	1	-
5Б725	-	1	1		-	-	1		1	1	-
3Т160Н	-	1	1		-	-	1		1	-	-
СШ-11с127	-	1	1		-	-	1		1	-	-

Данные указанные в таблице говорят о низкой степени концентрации, и высокой степени дифференциации, что позволяет достичь высокого уровня производительности.

6 Базирование заготовок

Особенностью конструкции детали является ее симметричность относительно центрального отверстия, а также то, что она имеет цилиндрическую форму. Это позволяет устанавливать шестерню в простых само центрирующих патронах или оправках.

7 Оснащение технологического процесса.

На всех операциях применяются быстродействующие и быстросменные приспособления. Они обеспечивают требуемую точность, способствуют повышению производительности. Практически на всех операциях применяются оправки цилиндрические или шлицевые. Надежное закрепление детали во время обработки обеспечивается механическим, гидравлическим или пневматическим приводами.

№ опе-рации	Название приспособления	Вид приспособлен.	Привод приспособления	Кол-во на станке
005	Трехкулачковый патрон	УБП	механич.	1
010	Трехкулачковый патрон	УБП	механич.	1
015	Трехкулачковый патрон	УБП	механич.	1
020	Патрон	УБП	механич.	1
025	Оправка шлицевая	УБП	пневматич.	1
030	Трехкулачковый патрон	УБП	механич.	1
035	Оправка, кондуктор	УБП	механич.	1
055	Оправка	УБП	механич.	1
060	Оправка	УБП	механич.	1
065	Оправка	УБП	механич.	1
100	Оправка шлицевая	УБП	пневматич.	1
105	Оправка	УБП	механич.	1

Следует отметить, что часть приспособлений специальные, что увеличивает их стоимость и сроки подготовки производства. В целом используемые в техпроцессе установочно-зажимные приспособления удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним.

В технологическом процессе используется большое количество стандартного покупного режущего инструмента, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты на него. Также в технологическом процессе используется не стандартный режущий инструмент для окончательной обработки отверстий – это круговые и шлицевые протяжки. Режимы обработки на операциях достаточно высокие. Обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями резания и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента.

№ операции	Наименование инструмента	Вид инструмента
005	Сверло	Стандартный и специальный
010	Резцы	Стандартный и специальный
015	Резцы	Стандартный и специальный
020	Протяжка	Специальный
025	Круг шлифовльный	Стандартный
030	Резцы	Стандартный
035	Сверло	Стандартный
055	Резцовая головка	Стандартный
060	Резцовая головка	Стандартный и специальный
065	Колесо	Специальный
100	Круг шлифовльный	Стандартный
105	Круг шлифовльный	Стандартный

Оснащенность измерительным инструментом хорошая. Дополнительного оснащения измерительным инструментом не требуется,что видно из следующей таблицы:

№ операции	Наименование инструмента	Вид инструмента
005	Штангенциркуль ШЦ-II-160-0,05 ГОСТ 166	Стандартный
010	Штангенциркуль ШЦ-II-160-0,05 ГОСТ 166 Калибр пробка 05532-809 Контрольное приспосо-бление 96914499-01 Шаблоны N1 ТУ034-228-87	Стандартный специальный
015	Штангенциркуль ШЦ-II-160-0,05 ГОСТ 166 калибр пробка 05537-217 контрольное приспособ-ление 9692-4499-01 Угломер 2-2ГОСТ5378-88 Спецштангенциркуль 8411-6114	Стандартный специальный
020	Калибр пробка 0532-1818	Специальный
025	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-2 Скоба 05501-3926	Стандартный специальный
030	Угломер 2-2ГОСТ5378-88 Скоба 8375-6623/6623-01	Стандартный специальный
035	Калибр пробка 05532-1647	Специальный
055	Приспособление контрольное 9691-4337	Специальный
060	Приспособление контрольное 9691-4337-1	Специальный
065	Измерительная шестерня 8473-6484	Специальный
100	Приспособление контрольное 9691-4575 Скоба 05501-4104 Профилометр 296 ТУ0-034-4-83	Специальный
105	Приспособление контрольное 9691-3883 Пробка 05537-275 Профилометр 296 ТУ0-034-4-83	Специальный

Принятый технологический маршрут обработки шестерни заднего вала 6303-2506050 в базовом варианте техпроцесса в целом приемлем для вновь разрабатываемого варианта, однако ряд станков, используемых при обработке детали морально и физически устарели. Таким образом, их необходимо заменить на станки, выпускаемые на данный момент машиностроительной промышленностью.

В проектируемом варианте технологического процесса:

• вместо горизонтально-протяжного станка 7Б56 будем использовать вертикально-протяжной станок 7Б65, что сократит площадь занимаемую станком в 3 раза.

Для горизонтально-протяжного станка 7Б56: 7200×2135=15,372 м².

Для вертикально-протяжного станка 7Б65: 3922×1333=5,220 м².

Кроме этого вертикально-протяжной станок модели 7Б65 имеет цену меньше, чем горизонтально-протяжной 7Б56, а так же более низкую категорию ремонтной сложности.

• вместо вертикально-сверлильного станка 2Н125 используем вертикально-сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2-1, что повысит уровень автоматизации, сократит время на обработку детали.