Введение. 2

1. Назначение детали и технические требования к ней. 3

1.1 Характеристики материала. 3

1.2 Выбор заготовки. 5

2. Выбор технологического процесса. 6

2.1 Технологические базы.. 11

2.2 Выбор оборудования. 12

2.3 Выбор измерительного инструмента. 12

2.4 Выбор режущего инструмента. 13

2.5 Выбор приспособлений. 13

2.6 Расчет режимов резания. 14

2.7 Виды возможного брака и способы его устранения. 17

3. Организация рабочего места. 18

4. Правила техники безопасности. 19

 

Введение.

Профессия станочника возникла в 17-18 веках, поскольку уже тогда токарное дело понимали весьма широко. Оно включало в себя, помимо точения, еще и гравирование, фрезерование, строгание. Мастера токарного дела того времени являлись по сути дела квалифицированными инженерами, хорошо знакомыми с основами механики, математики и других наук. Профессия станочника широкого профиля возникла совсем недавно, и ее появление закономерно, так как такой рабочий, имеющий широкий диапазон трудовых функций, нужен буквально всюду: на машиностроительном предприятии и в депо метрополитена, на судоверфи и в мастерской по ремонту сельскохозяйственной техники, в строительной организации и на фабрике, производящей товары народного потребления.

Основные трудовые функции станочника – это комплекс трудовых функций каждой в отдельности профессии: токаря, фрезеровщика, сверловщика, шлифовщика. Работы, которые выполняет станочник, весьма разнообразные: нарезать резьбу наружную и внутреннюю, обрабатывать валы, втулки, вкладыши, режущий инструмент, различные детали станков и т.д.

Рабочее место станочника широкого профиля – это станок или группа станков, постоянные принадлежности к ним, вспомогательный инструмент и установочно-крепежные приспособления. Станочник должен уметь использовать самый разнообразный режущий инструмент: резцы, сверла, зенкеры, развертки, фрезы, плашки и т.д. Работа станочника связана с умением читать чертежи, мысленно представлять ход технологического процесса, определять последовательность обработки, выбирать режущий инструмент. Для профессии станочника важны такие психологические качества личности, как долговременная память, образное мышление, глазомер, ручная ловкость, определенная физическая сила, координация движений.

1. Назначение детали и технические требования к ней

Вал – деталь машины или механизма предназначенная для передачи вращающего или крутящего момента вдоль своей осевой линии. Большинство валов – это вращающиеся (подвижные) детали механизмов, на них обычно закрепляются детали, непосредственно участвующие в передаче вращающего момента (зубчатые колёса, шкивы, звёздочки цепных передач и т.п.). Технические требования к валам. Точность размеров, точность формы, точность взаимного расположения поверхностей, качество поверхностного слоя и твердость материала, а также  обеспечение соосности рабочих поверхностей и  перпендикулярности рабочих торцов базовым поверхностям.  К материалам предъявляют следующие требования: высокая прочность, хорошая обрабатываемость, малая чувствительность к концентрации напряжений, а также повышенная износостойкость.

1.1 Характеристики материала

Данный вал изготавливается из материала сталь 45 (ГОСТ 1050-88)

Сталь 45 – конструкционная среднеуглеродистая качественная сталь. Содержит: 0,45% С(углерода), 0,5% Mn(марганец), 0,3% Si(кремний), 0,04%S(сера) и 0,035%P(фосфор).

1.2 Выбор заготовки

Чертеж детали

							А-А
	А

			Б-Б

 

Исходя из габаритных размеров детали(Æ20на114мм) и припуска на обработку, размер заготовки будет иметь следующие размеры:D=25мм,L=125мм,

2. Выбор технологического процесса

Технологическим процессом (сокращенно ТП) называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т. е. по изменению размеров, формы, свойств материалов, контроля и перемещения заготовки

Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте.

Операция, в свою очередь, делится на элементы, число которых изменяется в зависимости от объема и методов ее выполнения. Основными элементами операции являются установ, технологический переход, вспомогательный переход, рабочий ход, вспомогательный ход, позиция.

Установом называют часть технологической операции, выполняемую при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, характеризуемую постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой и соединяемых при сборке.

Когда изменится режим резания или режущий инструмент, начинается следующий переход.

Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход. Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.

Под рабочим ходом понимают законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательный ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

Позицией называется каждое фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.

Маршрут технологического процесса

Установ	Операция	Переход	Содержание установок и переходов	Схемы переходов	Приспособления, мерительный и режущий инструмент
А	I		Закрепить заготовку в 3-х кулачковый самоцентрирующий патрон Ø25мм 125х	S	3-х ксп, проходной отогнутый резец, ШЦ-1
		1	Подрезать торец на глубину 3мм
		2	Центровать торец		3-х ксп, центровочное сверло
		3	Поджать центром		3-х ксп, вращающийся центр, проходной упорный резец,
		4	Точить с Ø 25мм до Ø20 мм на L=98мм
		5	Точить с Ø 20мм до Ø18 мм на L=95мм
		6	Точить с Ø 18мм до Ø16 мм на L=70мм
		7	Снять фаску 1х450		3-х ксп, проходной отогнутый резец.
Б	II		Переустановить деталь	S   S	3-х ксп, проходной отогнутый резец.
		1	Подрезать торец  до размера L=114
		2	Точить в 2 прохода с Ø 25мм до Ø18 мм на L=17мм	S	3-х ксп, проходной упорный резец.
		3	Точить Ø 18мм до Ø16 мм на L=12мм
		4	Снять фаску 1х450		проходной отогнутый резец.
В	III	-	Переустановить и закрепить деталь на фрезерный станок	S	Машинные тиски, концевая фреза, ШЦ-1
		1	Фрезеровать замкнутый паз R=5мм на L=17мм, H=4
		2	Сверлить отверстие D=4,2 мм, на H=9мм		Машинные тиски, спиральное сверло, сверлильный патрон, ШЦ-1
		2	Нарезать резьбу M5-8H метчиком на глубину 9мм		Машинные тиски, метчик с квадратным хвостовиком, вороток

2.1 Технологические базы

Технологическими базами - называют поверхности предмета обработки, которыми он контактирует с базирующими устройствами элементов оборудования в процессе обработки.

Установочной базой - называется одна или одновременно несколько поверхностей заготовки, по котором она устанавливается в приспособлении.

Поверхности, от которых производится отсчет размеров при обработке детали, называются измерительными базами. Такие базы обычно предусматриваются простановкой размеров на чертеже соответственно предполагаемой последовательности обработки поверхностей детали.

Вспомогательной базой - называются поверхности заготовки либо детали, специально обработанные только для их установки или измерения в процессе обработки.

Выбор установочных баз:

1.Черновые базы можно использовать только один раз, для первой установки. Это означает, что заготовку нельзя снимать со станка до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для следующей установки, следовательно, черновой базой является цилиндрическая поверхность Ø 25 мм

2.Для чистовой базы подойдет цилиндрическая поверхность Ø 16мм. Она обеспечит наименьший допустимый  вылет заготовки, а также надежность закрепления детали в 3-х кулачковый самоцентрирующий патрон.

2.2 Выбор оборудования

Токарно-винторезный станок 16К20 - универсальный токарно-винторезный станок,  предназначен для разнообразных токарных работ, включая резьбонарезная резцами, в условиях единичного и серийного производства.

Вертикально-Фрезерный станок 6Р12 - предназначен для выполнения разнообразных фрезерных, сверлильных и расточных работ при обработке деталей любой формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов.

Данное оборудование полностью удовлетворят требованиям, предъявляемым к станкам при обработке данной детали.

2.3 Выбор измерительного инструмента

Штангенциркуль ШЦ-1 –  измерительный инструмент, предназначенный для измерения глубины, внутренних и наружных диаметров с точностью измерения до 0,1 мм.

Микрометр – универсальный инструмент, предназначенный для измерений с высокой точностью в области малых размеров

Резьбовая калибр пробка – предназначенный для комплексной проверки  размеров, формы, резьбы и взаимного расположения поверхностей детали.

2.4 Выбор режущего инструмента

Проходной отогнутый резец с напаянной пластинкой и твердого сплава Т15К6, используется для обработки  конических и цилиндрических поверхностей, служат для подрезания торца и снятия фасок.

Проходной упорный резец, с напаянной пластинкой и твердого сплава Т15К6,  предназначен для  черновой и чистовой обработки  ступенчатых валов с подрезанием уступов.

Центровочное сверло предназначено для  обработки центровых отверстий

Спиральное сверло Р18 является основным типом сверл,  используется при сверлении и рассверливании отверстий диаметром до 80 мм и обеспечивает обработку отверстий по 4—5-му классам точности и с чистотой поверхности 2—3-го классов.

Концевая фреза Р6М5 используется при  одновременной обработки двух взаимно перпендикулярных поверхностей.

Метчик Р6М5 инструмент для нарезания внутренних резьб.

2.5 Выбор приспособлений

Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон применяется для закрепления  заготовок круглой и шестигранной формы, а также круглые прутки большого диаметра.

Вращающийся центр применяется для поджатия длинных изделий или деталей,  обеспечения  высокой соосности поверхностей, обрабатываемых, за несколько установок.

Станочные  тиски необходимы для крепление заготовок для последующей обработки на станках для сверления, шлифования, фрезерования и других задач, связанных с обработкой материала

2.6 Расчет режимов резания

Режимом резания называется совокупность элементов, определяющих условия протекания процесса резания.

Глубина резания t (мм) – это толщина слоя металла, снимаемого за один проход инструмента.

Подача s – величина   перемещения режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за единицу времени. Измеряется подача в миллиметрах за одну минуту (мм/мин) или за один оборот заготовки или инструмента  (мм/об).

Скорость резания v(м/мин) – величина  перемещения заготовки относительно режущей кромки инструмента в направлении главного движения за единицу времени.

Частота вращения шпинделя (об/мин) – число оборотов шпинделя в минуту.

Подачи при фрезеровании:

Sz — подача на зуб (мм/зуб) — величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за время поворота её на один зуб.

Sо — (оборотная подача мм/об) — величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за один оборот фрезы. Sо = Sz × z, где z — число зубьев фрезы.

Sm — (минутная подача мм/мин) величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за одну минуту

Sm = Sо × n = Sz × z × n.

t — глубина резания при фрезеровании (мм) — это расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями.

Ширина фрезерования (мм) — это поверхность заготовки, обработанная за один рабочий ход.

Расчет режимов резания при токарной обработке

I.Определить глубину резания, при обтачивании, если обработка идет за один проход Ø25мм до Ø20мм.

Воспользуемся формулой для определения глубины резания:

где D – диаметр заготовки, d – диаметр детали,  i – число проходов.

II. Определить продольной подачу s, при точении.

Исходя из требований, предъявляемых к шероховатости обрабатываемых поверхностей, по справочнику находим подходящую величину подачи  s = 0,1-0,3 мм/об.

III. Определить скорость резания v при обработке внешних цилиндрических поверхностей.

 Для найденных значений подачи и глубины резания, скорость резания v = 80 м/мин

IV. Расчет числа оборотов шпинделя. Из формулы скорости резания:

где D – наиболее удаленная точка от оси вращения шпинделя, находим число оборотов n

Ближайшее значение n согласно паспортным данным  n=1000об/мин

Фрезерная обработка

I.Вычисление ширины и глубины резания при фрезеровании. Воспользуемся формулой для определения глубины резания:

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, d – диаметр обработанной поверхности.

II. Расчет скорости фрезерования.

По таблице скоростей фрезерования для инструмента из быстрорежущей стали v=20м/мин

III. Расчет числа оборотов шпинделя. Из формулы скорости резания:

где D – диаметр инструмента, находим число оборотов n

Ближайшее значение n согласно паспортным данным n=1250об/мин

Сверление.

I.Вычисление глубины сверления для отверстия Ø5мм

Воспользуемся формулой для определения глубины резания при сверлении:

где D – диаметр сверла,

II. Определение скорости сверления .

Формула скорости резания при сверлении

2.7 Виды возможного брака и способы его устранения

1. Повышенная шероховатость - настроить подачу и обороты; проверить заточку резца.

2.Неправильные продольные размеры обточенной заготовки – выбрать люфт при пользовании лимбом. 

3. Недостаточная точность при фрезеровании закрытого паза - использовать фрезу несколько меньшего диаметра и обрабатывать паз за два прохода

 3. Организация рабочего места

Рабочим местом называется участок производственной площади цеха, на котором расположен станок с комплектом приспособлений, вспомогательного и режущего инструмента, технической документации и других предметов и материалов, находящихся непосредственно в распоряжении токаря. Оснащенность рабочего места и организация труда на нем в значительной мере определяют производительность труда токаря. Рабочее место оснащается: одним или несколькими станками с постоянным комплектом принадлежностей; комплектом технологической оснастки постоянного пользования, состоящим из приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструмента; комплектом технической документации, постоянно находящейся на рабочем месте; комплектом предметов ухода за станком и рабочим местом; инструментальными шкафами, подставками, планшетами, стеллажами и т. п.; передвижной и переносной тарой для заготовок и изготовленных деталей; подножными решетками, табуретками или стульями. Комплект технологической оснастки и комплект предметов ухода за станком и рабочим местом постоянного пользования устанавливаются в зависимости от характера выполняемых работ, типа станка и принятой схемы инструментального хозяйства в цехе. Количество такой оснастки определяет размеры, внутреннее устройство и число шкафов, тумбочек и стеллажей.

4.Правила техники безопасности.

Перед началом работы:

1.Надеть спец. одежду. Застегнуть обшлага рукавов, надеть головной убор.

2.Проверить заземление, исправность станка и инструментов, а также убедиться в наличии и исправности ограждений.

3. Опустить трап.

4.При установке инструмента необходимо проверить его неисправность, отсутствие надломов, трещин и правильности заточки.

5. При обнаружении неисправностей, доложить о них мастеру. Не приступать к работе до полного устранения замеченных неисправностей

Во время работы:

1.Установку и снятие деталей, массой свыше 16 кг, производить грузоподъемными механизмами.

2.При обработке изделий образующуюся мелкую стружку удалять со станка щеткой, а не рукой, сливную стружку убирать специальным крючком.

3.При обработке использовать защитные очки.

4.Рабочее место должно содержаться в чистоте, быть хорошо освещено.

5. Не загромождать проходы изделиями и посторонними предметами.

6.Не брать и не передавать что-либо через станок во время его работы.

После работы:

1.Очистить станок и рабочее место.

2.Положить инструмент на постоянное место хранения.

3.Заявить мастеру или начальнику цеха о замеченных неполадках в работе станка.

4.Сдать станок сменщику и сообщить ему о всех неисправностях станка.

Список литературы

1.Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003. 392 с. (250 экз.).

2.http://www.tokar-work.ru/publ/obuchenie/obuchenie/tablicy_skorostej_rezanija_i_popravochnye_koehfficienty/19-1-0-80

3.Аврутин С.В. Фрезерное дело. Учебник для ПТУ. Москва, Профтехиздат, 1963

4. Токарное дело. Минск, 1967. Бергер И. И

5.  П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор. Токарное дело Издательство Высшая школа 1976

6. Государственные стандарты; сталь качественная и высококачественная

сортовой и фасонный прокат, калиброванная сталь; часть 1; ГОСТ 1050-88;

Москва ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ 1996

7. http://delta-grup.ru/bibliot/