ВВЕДЕНИЕ
Токарь-универсал ˗ одна из самых распространенных профессий в металлообрабатывающей промышленности. Для создания продукции высокого качества токарь должен уметь работать на разнообразном токарном оборудовании, самостоятельно выполнять наладку станка, выбирать оптимальные режимы обработки, устранять отказы, контролировать качество обрабатываемых деталей.
Выпускная практическая квалификационная работа выполнялась в условиях производства ИТЦ- филиал ООО ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ ЧАЙКОВСКИЙ. Предприятие занимается выпуском изделий для машиностроения и нефтегазодобывающей промышленности. Основным видом деятельности является транспортирование по трубопроводам газа и продуктов его переработки. На ремонтно-механическом участке предприятия располагаются: токарные, сверлильные и расточные, фрезерные и заточные станки. В производстве применяется самое современное технологическое и испытательное оборудование, уникальный контрольно-измерительный инструмент
Деталь «Золотник» является сборочной единицей механизма предназначенного для изменения направления потока жидкости или газа путём смещения подвижной части относительно окон в поверхности, по которой она скользит. Деталь изготовлена из Сталь 40Х (ГОСТ)-4543-71 – низколегированная хромистая сталь с содержанием менее 1,5% хрома. Достаточно большое содержание углерода в материале изделия, делает деталь более твердой и стойкой к износу и коррозии.
Выпускная практическая квалификационная работа выполнялась с целью демонстрации профессиональных навыков выполнения токарной обработки на универсальном токарно-винторезном станке с применением универсального режущего и измерительного инструмента в условиях мелкосерийного производства.
По уровню сложности работа соответствует требованиями ЕТКС четвертого квалификационного разряд по профессии токарь.
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Требования чертежа детали
Требования, предъявляемые к точности размеров:
- цилиндр диаметром 18 h4 (верхнее предельное отклонение 0мм, нижнее предельное отклонение – 0,052мм);
- цилиндр диаметром 14 h14 (верхнее предельное отклонение 0мм, нижнее предельное отклонение – 0,043мм)
- цилиндр диаметром 10,5 h14 (верхнее предельное отклонение 0мм, нижнее предельное отклонение – 0,043мм)
- отверстие диаметром 4 H14 (верхнее предельное отклонение + 0,62мм, нижнее предельное отклонение 0мм)
Деталь имеет внутреннюю и наружную технологическую поверхность в виде конуса:
- внутренний конус углом 60º
- внешний конус углом 80º, высота конуса 3
Требования к форме технологических поверхностей:
- фаска с углом 45º, длина 0,5мм;
- ширина канавки 3,3 h8 (верхнее предельное отклонение 0,18 мм, нижнее предельное отклонение 0 мм);
- острые кромки притупить.
Неуказанные предельные размеры выполнены по Н14, h14, ± IT14/2
Требования, предъявляемые к чистоте поверхностей:
- для торцевой поверхности Ra 0,8мкм;
- для наружной цилиндрической поверхности диаметром 18 Ra 2,5мкм;
- для конических поверхностей Ra 2,5мкм;
- для торцевых поверхностей канавки Ra 2,5мкм;
- для всех остальных поверхностей требования к шероховатости по Ra 6.3 мкм.
Выбор заготовки
Так как данные о размерах заготовки на чертеже отсутствуют, выбор припусков на обработку устанавливаем по справочникам. В качестве заготовки используем прокат круглого сечения. Определяем припуск на обработку:
- черновой припуск на обтачивание валов из проката диаметром 18мм и длиной до 13мм составляет 1,5мм, чистовой припуск – 0,5мм,
- общий припуск равен черновой + чистовой = 2,0 мм.,
- припуск на подрезание торцов – 3,6мм.
Определяем габаритные размеры заготовки. Габаритные размеры детали: диаметр 18мм, длина 13мм. Диаметр детали плюс общий припуск равно диаметр заготовки, 18мм +1,5мм = 19,5мм.
Так как прокат изготовлен по ГОСТу, следовательно, ближайший по значению является диаметр прутка 20 мм.
Длина заготовки должна быть не менее длины детали плюс 2 припуска на обработку торцов: 13мм + 3,6мм =16,6мм. Габаритные размеры заготовки: диаметр 19,5 мм, длина 16,6мм.
Оборудование, инструмент и приспособления
Обработка выполнялась на токарно-винторезный станок ИЖ-250. Станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ в центрах, цанговых или кулачковых патронах, а также для нарезания метрических, модульных, дюймовых резьб.
Для обтачивания наружных цилиндрических поверхностей и уступов применяем проходной упорный резец марки Т15К6, материал режущей части резца – твердый спеченный сплав с содержанием титана 15%, кобальта 6%.
Для сверления отверстия применяем спиральное сверло 4мм марки Р6М5, материал режущей части сверла – быстрорежущая сталь с содержанием вольфрама 6%, молибдена 5%.
Для протачивания внутренней конической поверхности применяем центровочным сверлм 8мм.
Для протачивания наружных фасок применяем проходной отогнутый резец марки Т15К6.
Для обработки поверхностей с высокими требованиями к шероховатости применяем полировальные пасты и оправки.
Контрольно-измерительный инструмент:
- размеров применяем штангенциркуль ШЦ-2 с точностью измерений 0,05мм. д ля измерения и контроля размеров наружных цилиндрических поверхностей и линейных
- для измерения и контроля размеров канавки применяем концевые меры,
- для измерения и контроля конусов применяем шаблон.
В качестве приспособлений и оснастки применяем:
- трехкулачковый самоцентрирующий патрон – используется для закрепления деталей цилиндрической формы. Позволяет экономить вспомогательное время на изготовление деталей за счет одновременного перемещения кулачков вокруг оси детали;
- токарная оправка, в виде разрезной втулки,
- сверлильный патрон – предназначен для закрепления сверл и других осевых инструментов с цилиндрическим хвостовиком и позволяет крепить инструмент рукой без ключа, хорошо центрирует инструмент, обеспечивая достаточную жесткость фиксации.
Режимы обработки
Исходя из физико-механических свойств обрабатываемого материала, определяем глубину резания по проходам. При черновом точении глубину резания назначаем равной 1мм. При чистовой обработке глубину резания выбираем в зависимости от требуемых точности и шероховатости, обработанной поверхности.
Для технологической системы средней жесткости и с требованиями к поверхности Ra 2,5 мкм, определяем, что черновой проход 1мм, чистовой проход 0,5 мм. Минимальное количество необходимых проходов-два.
Далее определяем величину подачи инструмента. Для чернового обтачивания твердосплавными и быстрорежущими резцами при поперечном сечении 16 на 25 и глубине резания менее 3 мм, черновая подача составляет 0,5-0,7 мм/об.
Для чистового обтачивания (для поверхностей с шероховатостью Ra = 2,5мкм) составляет Sчист = 0,12-0,2 мм/об, при этом радиус при вершине резца 0,5мм.
Подача при подрезании торцов и уступов – 0,15-0,3 мм/об.
По паспорту станка корректируем подачу.
- S фактич. для чернового обтачивания = 0.5мм/об.
- S фактич. для чистового обтачивания = 0,1мм/об.
- S фактич. для торцевых уступов = 0,2мм/об.
Выбираем скорость по таблице экономических скоростей резания V табл. = 15 – 50 м/мин. Выбираем расчетную частоту вращения шпинделя (с учетом диаметра обрабатываемой заготовки) по формуле n расч. 
==619,9 об/мин.
После определения расчетной частоты вращения шпинделя уточняют ее по паспорту станка, то есть принимают фактически имеющуюся частоту вращения шпинделя, близкую от расчетной. N факт. = 620 об/мин.