Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Маршрут обработки детали "Вал промежуточный" с годовой программой выпуска 40 штук

Маршрут обработки детали "Вал промежуточный" с годовой программой выпуска 40 штук

Анализ конструкции детали. Характеристики материала Сталь 40Х. Качественный анализ и технологичность. Определение метода получения исходной заготовки. Расчет межоперационных припусков. Расчет режимов резания и проектирование маршрута обработки детали.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 23.02.2016
Размер файла 679,1 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Маршрут обработки детали "Вал промежуточный" с годовой программой выпуска 40 шт

Содержание

Введение

1. Анализ чертежа детали

1.1 Анализ конструкции детали

1.2 Характеристики материала Сталь 40Х

1.3 Оценка технологичности детали

1.4 Качественный анализ

2. Анализ типа производства

3. Заготовка

3.1 Определение метода получения исходной заготовки

3.2 Расчет межоперационных припусков

3.3 Определение размеров заготовки

4. Разработка технологического процесса

4.1 Проектирование маршрута обработки детали "Вал промежуточный"

4.2 Расчет режимов резания

5. Оборудование

5.1 Станки

5.2 Приспособление

5.3 Режущий инструмент

6. Техника безопасности

Список использованной литературы

Введение

Машиностроение играет основополагающую роль в ускорении научно-технического прогресса, повышении производительности труда, переводе экономики на интенсивный путь развития, создает условия, определяющие развитие многих видов производства и отраслей промышленности. Процесс создания и производства машин охватывает несколько связанных между собой этапов: разработка их конструкции, технология изготовления заготовок, их обработка, сборка машин и испытание. В курсовом проекте рассмотрены вопросы структуры и этапы основного производственного процесса, изложены основные методы производства заготовок деталей машин. Описаны параметры точности изготовления детали и средства для их измерения. Так как основным технологическим методом получения деталей машин, обеспечивающим наибольшую точность, является обработка резанием на металлорежущих станках, представлены начальные сведения о процессе резания, инструментальных материалах и режущих инструментах. В курсовом проекте представлены модели металлорежущих станков, используемые в качестве станочного оборудования, представлены их основные технические характеристики.

Заданием курсового проекта является разработка технологического процесса маршрута обработки детали "Вал промежуточный" с годовой программой выпуска 40 шт.

1. Анализ чертежа детали

1.1 Анализ конструкции детали

Объектом курсового проекта является промежуточный вал редуктора или другого агрегата, предназначенного для изменения параметров движения: скорости вращения и величины крутящего момента.

Передача движения на рассматриваемый в задании промежуточный вал может осуществляться от ведущего быстроходного вала через косозубое зацепление. Крутящий момент от промежуточного вала обычно передается через зубчатую пару на ведомый вал. В данном задании зубчатое колесо передачи крепится на валу при помощи шпонки. Опорами вала предположительно служат поверхности диаметром 45 мм, связанные с подшипниками качения, о чем свидетельствуют высокие требования к точности и шероховатости, предъявляемые к поверхностям.

1.2 Характеристики материала Сталь 40Х

В этом разделе приведены данные о материале детали:

химический состав;

механические свойства;

физические свойства;

В таблицах 1.1 - 1.4 представлены характеристика материала, механические, физические свойстваи химический состав.

Таблица 1.1 -Характеристика материала Сталь 40Х ГОСТ 4543-71

Марка

Сталь 40Х

Классификация

Сталь конструкционная легированная

Применение

Оси, валы, вал-шестерни, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Таблица 1.2 -Механические свойства материала Сталь 40Х

Сечение, мм

у0,2 (МПа)

ув(МПа)

д4 (%)

ш %

KCU (кДж / м2)

HB

Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.

101-200

490

655

15

45

59

212-248

201-300

440

635

14

40

54

197-235

301-500

345

590

14

38

49

174-217

Таблица 1.3 - Физические свойства материала Сталь 40Х

T (Град)

E 10- 5 (МПа)

a 10 6 (1/Град)

l (Вт/(м·град))

r (кг/м3)

C (Дж/(кг·град))

20

2.14

7820

100

2.11

11.9

46

7800

466

200

2.06

12.5

42.7

7770

508

T - Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E - Модуль упругости первого рода, [МПа]

a - Коэффициент температурного расширения (диапазон 20° - T ), [1/Град]

l- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]

r- Плотность материала , [кг/м3]

C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20° - T ), [Дж/(кг·град)]

Таблица 1.4 Химический состав в % материала Сталь 40Х

Fe

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

Fe

0.36-0.44

0.17 - 0.37

0.5 - 0.8

до 0.3

до 0.035

До 0.035

0.8 - 1.1

До 0.3

~97

1.3 Оценка технологичности детали

Все поверхности детали прямолинейны, параллельны или перпендикулярны друг другу и легкодоступны для обработки на универсальном оборудовании. Кроме того, вся точная обработка ведется с использованием одних и тех же установочных баз, которыми являются центровые отверстия, что позволяет уменьшить погрешность базирования при закреплении на новой операции.

1.4 Качественный анализ

Чертеж детали "Вал промежуточный". Деталь имеет форму ступенчатого вала с габаритными размерами: длиной 235 мм и максимальным диаметром 93 мм. Общие требования к шероховатости Ra 6.3 мкм. На торцевых сторонах детали имеются наружные фаски под 45° на ширину 1.6 мм.

Первая ступень слева диаметром 45n6 и длиной 19 мм должна соответствовать шероховатости с параметром Ra 0.9 мкм, также предъявляются требования к цилиндричности с допуском 0.005 мм. Канавка между ступенями один и два имеет коническую форму, глубину 0.25 мм, ширину 3 мм и радиус скругления между стенкой и дном R1 мм.

Вторая ступень имеет диаметр 54 мм и свободный размер на длину; к торцевой поверхности предъявляются требования к шероховатости Ra 1.6 мкм и требования к шероховатости относительно базы AB (общая с осью детали) с максимальным отклонением 0.025 мм.

Третья ступень имеет фаски на торцах, диаметр 93.1h11 мм и длину 74 мм. По диаметру 93 мм нарезаны кособокие зубья в количестве 37 штук в левом направлении, модулем 2.25мм, исходным контуром по ГОСТ 13755-83 и степенью точности 8-С. К боковым сторонамзубьев предъявляется требование шероховатости Ra 1.6 мкм, к внешнему диаметру предъявляется допуск радиального биения 0.045 ммотносительно базы AB по ГОСТ 24643-81.

Четвертая ступень диаметром 64 мм и 20 мм длиной имеет общие требования параметров шероховатости и допускам. К торцевой стороне предъявлены требования перпендикулярности 0.025 мм относительно базы AB и шероховатости Ra 1.6 мкм. Между ступенью четыре и пять имеется канавка, показанная на виде II.

Ступень пять диаметром 54 мм с допуском p6 и длиной 61 мм имеет закрытую шпоночную канавку с закругленными на концах стенками длиной 56 мм, глубиной 6 мм и шириной 15 мм. К внешнему диаметру ступени предъявляется требования шероховатости Ra 1.6 мкм, диаметральный допуск на соосность по отношению к базам AB и допуском цилиндричности 0.006 мм, к торцу предъявляется допуск перпендикулярности относительно баз AB 0.025 мм. Также ступень пять показана на сечении Б-Б, на котором указаны параметры шпонки. Ширина шпонки 16 мм с допуском P6, расстояние от противоположного наружного диаметра до дна канавки: 48 мм с допуском -0.2 мм, радиус скругления между основанием и стенками R0.4 мм. К стенкам шпонки предъявляются требования шероховатости Ra 3.2мкм, параллельности 0.02 мм и симметричности 0.085 мм относительно базы C, являющейся диаметром 54p6.

Между ступенями пять и шесть имеется канавка, изображенная на виде III. Ступень шесть имеет диаметр 46 с допуском h6 мм, длину 13 мм и шероховатость Ra 6.3 мкм. К ступени семь диаметром 45мм с допуском n6 и длиной 22 мм предъявляется требование шероховатости Ra 0.8 мкм. Отклонение соосности всех ступеней не должно превышать 0.03 мм.

Обработка наружного контура ведется на токарном станке с использованием черновых, чистовых и доводочных операций, необходимых для обеспечения указанной точности и шероховатости.

Закрепление детали в центрах обеспечивает точность, необходимую для соблюдения требований допусков формы и расположения поверхностей.

После обработки не требуется удаление центровых отверстий, так как их наличие не влияет на эксплуатационные характеристики изделия.

Метод получения шпоночного паза - маятниковое фрезерование шпоночной фрезой.

Метод получения зубьев - обработка червячной фрезой с закреплением в центрах на зубофрезерном станке.

К детали предъявляются технические требования:

- Термообработка - улучшение HB 250.

- Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий - H14, валов - h14, остальных ±IT 14/2.

- Комплекс показателей точности устанавливается изготовителем по ГОСТ1643-81.

В процессе анализа чертежа было выявлено отсутствие обозначения канавки между ступенями четыре и пять, что делало невозможным нахождение длины последней. Также, расчет диаметра делительной окружности был произведен неверно.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Количественная оценка технологичности выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности. Согласно ГОСТ14.202-73 номенклатура показателей технологичности изделия содержит 4 основных 31 дополнительный показатели. Применительно к производству количественную оценку технологичности производят по суммарной трудоёмкости ?Тш. к и технологической себестоимости Ст, а также по техническим показателям, определение которых возможно из чертежа детали. Для этого на эскизе детали следует обозначить по часовой стрелке арабскими цифрами каждую поверхность, данные по которым занести в таблицу.

Таблица1.5- Данные анализа эскиза детали

№ поверхности

Количество поверхностей, шт.

Размер, мм

Квалитет, Ti

Шероховатость поверхности, Ra

1

1

45

n6

Ra 6.3

2

1

22

h14

Ra 1.6

3

4

1.6x45°

h14

Ra 6.3

4

2

235

h14

Ra 6.3

5

1

54

h14

Ra 6.3

6

37

74

h14

Ra 1.6

7

1

93.1

h11

Ra 6.3

8

1

20

h14

Ra 1.6

9

1

64

h14

Ra 6.3

10

1

56

h14

Ra 3.2

11

1

54

p6

Ra 1.6

12

1

3

h14

Ra 3.2

13

1

46

h6

Ra 6.3

14

1

22

h14

Ra 0.8

15

1

38

h14

Ra 1.6

16

1

102

h14

Ra 1.6

17

1

45

n6

Ra 0.8

18

3

0.25

h14

Ra 6.3

19

3

3

h14

Ra 6.3

20

3

1

h14

Ra 6.3

21

1

48

h14

Ra 6.3

22

2

0.4

h14

Ra 6.3

23

2

16

P9

Ra 3.2

24

1

74

h14

Ra 6.3

Далее определяются среднеарифметические значения квалитетов и классов шероховатости, а затем рассчитываются коэффициенты точности и шероховатости.

Определяем коэффициент точности:

(1.1)

где - средний квалитет точности детали:

(1.2)

где - квалитет точности i-ой поверхности;

- количество размеров соответствующего квалитета точности.

Определяем коэффициент шероховатости:

(1.3)

где - параметры шероховатости обрабатываемой поверхности:

(1.4)

где - параметры шероховатости обрабатываемой поверхности.

Рассчитанные коэффициенты Кт и Кш сравниваем с базовыми значениями.

При сравнении базовых значений коэффициентов должны выполняться неравенства: 0,16

Вывод: Одно из неравенств не выполнено, следует пересмотреть требуемые параметры точности на соответствие целесообразности.

2. Анализ типа производства

В данном разделе производим определение типа производства, беря за основу габариты, массу и годовой объем выпуска изделия, предусмотренного курсовым заданием. Тип производства в соответствующие ему формы организации производства определяют характер технологического процесса и его построения. Есть 2 способа определения типа производства: по количеству деталей в партии и весу изделия; по коэффициенту серийности.

Определение типа производства по количеству деталей в партии и весу изделия.

Таблица 2.1 - Выбор типа производства по программе выпуска

Тип производства

Количество обрабатываемых в год деталей одного наименования и типоразмера

Крупные (тяжелые) >500 кг

Средние

30-500 кг

Мелкие (легкие)

<30 кг

Единичное

До 5

До 10

До 100

Мелкосерийное

6-100

11-200

101-500

Среднесерийное

101-300

201-1000

501-5000

Крупносерийное

301-1000

1001-5000

5001-50000

Массовое

Св. 1000

Св.5000

Св. 50000

Количество деталей в партии 40шт, масса детали 8кг. Из этого определяем тип производства: Единичный

Определение типа производства по коэффициенту серийности

Таблица 2.2-Значения коэффициентов серийности типа производства

Тип производства

Коэффициент серийности

Массовое

1

Крупносерийное

2-10

Среднесерийное

10-20

Мелкосерийное

20-40

Единичное

Свыше 40

Выбор серийности по таблице значений коэффициентов серийности тип производства: мелкосерийное производство.

Произведя определение типа производства по двум методам, тип определен правильно.

3. Заготовка

Заготовка - предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхностей и свойств материала изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу.

При выборе заготовки необходимо решить следующие вопросы:

Сравнить несколько способов получения заготовки и выбрать наиболее целесообразный;

Рассчитать припуски на обработку каждой поверхности;

Рассчитать размеры и указать допуски на заготовку;

Разработать чертеж заготовки.

Выбрать заготовку - это значит: установить рациональную форму, способ получения, размеры и допуски на изготовление, припуски только на обрабатываемые поверхности, а так же, круг дополнительных технологических требований и условий, позволяющих разработать технологический процесс ее изготовления.

3.1 Определение метода получения исходной заготовки

Для получения заготовки для детали "Вал промежуточный" можно воспользоваться круглым прокатом или ковкой.

Заготовки из проката применяют в единичном и серийном производствах. Прокат выбранного профиля резкой превращают в штучные заготовки, из которых последующей механической обработкой изготовляют детали. Совершенство заготовки определяется близостью выбранного профиля проката к поперечному сечению детали (с учетом припусков на обработку). Заготовка выполняется методом поковки 4 группы, в связи с этим следует выполнить пробное изделие для испытаний.

Ковка - наиболее древний способ обработки металла давлением состоит в следующем: стальная заготовка нагревается в горне или нагревательной печи до температуры выше 900°, при которой металл становится пластичным. После этого ударами молота металлу, лежащему на наковальне, придается необходимая форма.Также, различают ковшу в штампы, этот метод позволяет придать форму заготовке путем пластического деформирования по профилю штампа. Изделие, полученное в результате ковки, называют поковкой.Различают ручную и машинную ковку. Ручная ковка применяется для мелких ремонтных работ. Машинная ковка -- ковка на молотах и прессах. Она во много раз производительнее ручной и позволяет обрабатывать очень крупные детали.

3.2 Расчет межоперационных припусков

Размер припуска зависит от материала заготовки, толщины поврежденного поверхностного слоя, т.е. от толщины корки для литых заготовку, глубины поверхностных неровностей, раковин, трещин, конфигурации детали и ее размеров, а также от неизбежных производственных и технологических погрешностей. Эти погрешности являются совокупностью погрешностей заготовки и погрешностей, возникающих при выполнении отдельных технологических операций.

Рассчитаем межоперационные припуски на обработку и промежуточные предельные размеры на поверхность Ш93.1h11.

В качестве исходной заготовки используем прокат круглый.

Технологический маршрут обработки Ш93.1h11состоит из черновогои чистового точения.

При расчете было использовано методическое пособие "Курсового проектирования по технологии машиностроения" Горбацевич А.Ф., Шкред В. А.

Таблица 3.1 -Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ш93.1h11.

Технологические переходы обработки поверхности

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск, Zmin, мкм

Расчетный размер, мм

Допуск, мкм

Предельный размер, мм

Предельное значение припуска, мкм

Rz

T

Наибольший

Наименьший

Наибольший

Наименьший

1

Заготовка

200

300

7.440

0

-

94.3985

2200

96.5985

94.3985

-

-

Черновое точение

70

70

5.580

0

1011.16

93.3874

350

93.7374

93.3874

2861

1011

Чистовое точение

30

30

3.720

0

287.44

93.1

220

93.32

93.1

417.4

287.4

3278.6

1298.4

Значение Rz - средняя высота микронеровностей поверхности, полученное на предшествующем переходе составляет 200 мкм.

Значение Т - глубина дефектного слоя поверхности, полученное на предшествующем переходе составляет 300 мкм.

Параметры Rzи Т после механической обработки определяем по таблице. Значения записываем в сводную таблицу.

Суммарное значение пространственных отклонений в нашем случае определяется по следующей формуле:

, мкм (3.1)

мкм

где - удельное значение кривизны заготовки мкм на 1 мм длины, мкм/мм

- длина заготовки до места обработки, мм

Величина остаточного пространственного отклонения после чернового точения:

мкм

после чистового точения:

мкм

Погрешность установки в центрах равна нулю

Производим расчет минимальных межоперационных припусков по формуле:

2Zmin = 2( RzI-1 +TI-1 + I -1 ), мкм (3.2)

Минимальный припуск для чернового точения:

2Zmin2 = (200+300+5.58)*2 = 1011.16 мкм

Минимальный припуск для чистового точения:

2Zmin3= (70+70+3.72)*2 = 287.44 мкм

Имея чертежный размер, после последнего перехода для остальных переходов расчетный размер опр. по формуле:

, мм (3.3)

для чернового точения:

+ 93.1 = 93.3874 мм

для заготовки

мм

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с классом точности того или иного вида обработки.

Наименьший предельный размер определим для каждого технологического перехода, округлив расчетный размер в сторону увеличения до десятичной дроби с каким дан допуск на размер.

dmin = мм

dmin1 = 93.3874 мм

dmin2 = мм

Наибольший предельный размер определяем по формуле:

lmax=lmin+б, (3.4)

lmaxзаг= 94,3985+2.2= 96.5985мм

lmaxчерн. = 93.3874+0.35 = 93.7374мм

lmaxчист. = 93.1+0.22 = 93.32мм

Минимальные предельные значения равны разности наибольших предельных размеров выполняемых и предшествующих переходов. А максимальные предельные значения равны разности наименьших предельных размеров.

= 96.5985 -93.7374 = 2.8611 мм = 2861.1 мкм

= 93.7374-93.32= 0,4174 мм = 417.4 мкм

= 94.3985-93.3874= 1.0111 мм = 1011.1 мкм

= 93.3874-93.1= 0.2874 мм = 287.4 мкм

Определяем общий припуск:

Zmin = 1011.6+207 = 1218.6 мкм

Zmax = 2861.2+337.4 = 3198.6 мкм

Проводим проверку правильности выполненных расчетов по следующим формулам:

(3.5)

Соответственно:

2861- 1011 = 2200 -350

1850 = 1850

417.4- 287.4 = 350 - 220

130 = 130

Расчет произведен верно.

Рисунок 1 - Графическое обозначение припусков

Также рассчитаем припуски на обработку и промежуточных предельных размеров на 235h14.

Технологический маршрут обработки 235h14состоит из чернового точения и чистового точения. Обработка ведется за 2 установа.

Установ 1.

При расчете было использовано методическое пособие Курсового проектирования по технологии машиностроения Горбацевич А.Ф., Шкред В. А.

Таблица 3.2 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 235h14.

Технологические переходы обработки поверхности

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск,

Zmin, мкм

Расчетный размер, мм

Допуск, мкм

Предельный размер, мм

Предельное значение припуска, мкм

Rz

T

Наибольший

Наименьший

Наибольший

Наименьший

Заготовка

200

300

18.8

500

-

235.5678

2900

238.4678

235.5678

-

-

Черновое точение

30

30

14.1

49

567.8

235

460

235.46

235

3007.8

567.8

Расчет припусков на обработку ведем путем составления таблицы, в которую записываем технологический маршрут обработки поверхности и все значения элемента припуска.

Значение Rz - средняя высота микронеровностей поверхности, полученное на предшествующем переходе составляет 200 мкм.

Значение Т - глубина дефектного слоя поверхности, полученное на предшествующем переходе составляет 300 мкм.

Параметры Rzи Т после механической обработки записываем в сводную таблицу.

Суммарное значение

, мкм (3.1)

мкм

где - удельное значение кривизны заготовки мкм на 1 мм длины, мкм/мм

- длина заготовки до места обработки, мм

Величина остаточного пространственного отклонения после чернового точения:

мкм

Расчёт погрешностей закрепления производим по формулам:

(3.6)

(3.7)

Производим расчет минимальных межоперационных припусков по формуле:

Zimin = Rz i-1 + T i-1 + i-1 + I, мкм (3.8)

Минимальный припуск для чернового точения:

Zmin1 = 200+300+18.8+49 = 567.8 мкм

Имея чертежный размер, после последнего перехода для остальных переходов расчетный размер опр. по формуле:

, мм (3.3)

Для заготовки

567.8/1000+235 = 235.5678 мм

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с классом точности того или иного вида обработки.

Наименьший предельный размер определим для каждого технологического перехода, округлив расчетный размер в сторону увеличения до десятичной дроби с каким дан допуск на размер.

dmin = 235.5678мм

dmin1 = 235 мм

Наименьший предельный размер находим вычитанием допуска из наибольшего предельного размера:

lmax=lmin+б, (3.4)

lmaxзаг=235.5678 + 2.9 =238.4678мм

lmaxчерн. = 235+0.46 = 235.46 мм

Наибольший предельный размер и минимальные предельные значения определяем аналогично предыдущим расчетам.

= 238.4678-235.46 = 3.0078 мм = 3007.8 мкм

= 235.5678-235 = 0.5678 мм = 567.8 мкм

Проводим проверку правильности выполненных расчетов по следующим формулам:

(3.5)

Соответственно:

3007.8-567.8 = 2900-460

2440 = 2440

Расчет произведен верно.

Рисунок 2 - Графическое обозначение припуска

Расчет межоперационных припусков на обработку и промежуточных предельных размера 235.2249h14.

Таблица 3.3 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 235.5678h14.

Технологические переходы обработки поверхности

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск, Zmin, мкм

Расчетный размер, мм

Допуск, мкм

Предельный размер, мм

Предельное значение припуска, мкм

Rz

T

Наибольший

Наименьший

Наибольший

Наименьший

Заготов

200

300

18.8

500

-

236.1356

2900

239.0356

236.1356

-

-

Черновое точение

30

30

9.4

49

567.8

235.5678

460

236.0278

235.5678

3007.8

567.8

Расчет припусков на обработку ведем путем составления таблицы, в которую записываем технологический маршрут обработки поверхности и все значения элемента припуска.

Значение Rz - средняя высота микронеровностей поверхности, полученное на предшествующем переходе составляет 200 мкм.

Значение Т - глубина дефектного слоя поверхности, полученное на предшествующем переходе составляет 300 мкм

Параметры Rzи Т после механической обработки определяем по таблице 3. Значения записываем в сводную таблицу.

Суммарное значение пространственных отклонений в нашем случае определяется по следующей формуле:

, мкм (3.1)

мкм

где - удельное значение кривизны заготовки мкм на 1 мм длины, мкм/мм

- длина заготовки до места обработки, мм

Величина остаточного пространственного отклонения после чернового точения:

мкм

Расчёт погрешностей закрепления производим по формулам:

(3.6)

(3.7)

Производим расчет минимальных межоперационных припусков по формуле:

Zimin = Rz i-1 + T i-1 + i-1 + I, мкм (3.8)

Минимальный припуск для чернового точения:

Zmin= 200+300+18.8+49 = 567.8 мкм

Имея чертежный размер, после последнего перехода для остальных переходов расчетный размер опр. по формуле:

, мм (3.3)

Для заготовки

мм

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с классом точности того или иного вида обработки.

Наибольший предельный размер находим вычитанием допуска из наибольшего предельного размера:

lmax=lmin+б, (3.6)

lmaxзаг=236.1356 + 2.9 =239.0356мм

lmaxчерн. = 235.5678+0.46 = 236.0278мм

Наименьший предельный размер определим для каждого технологического перехода, округлив расчетный размер в сторону увеличения до десятичной дроби с каким дан допуск на размер.

dmin = 236.1356мм

dmin1 = мм

Наибольший предельный размер определяем прибавлением округленного наименьшего предельного размера к допуску на размер.

Минимальные предельные значения равны разности наибольших предельных размеров выполняемых и предшествующих переходов. А максимальные предельные значения равны разности наименьших предельных размеров.

= 239.0356-236.0278 = 3.0078 мм = 3007.8 мкм

= = 0.5678 мм = 567.8 мкм

Проводим проверку правильности выполненных расчетов по следующим формулам:

(3.4)

Соответственно:

3007.8-567.8 = 2900 - 460

2440=2440 сталь заготовка межоперационный резание

Расчет произведен верно.

Рисунок 3 - Графическое обозначение припуска

3.3 Определение размеров заготовки

После выбора метода получения заготовки и расчета аналитическим методом припусков, приступаем к определению всех размеров заготовки. Размеры заготовки будут назначены по ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой горячекатаный круглый". На основании ГОСТ 2590-2006, выбран прокат диаметром 97 мм, который необходимо будет отрезать на длину 239.88 мм.

Все принятые размеры и отклонения заготовки детали "Вал промежуточный" приведены на чертеже заготовки, а именно:отклонение от круглости проката не должно превышать 75% суммы предельных отклонений по диаметру, которые для проката диаметром от 80 мм до 100 мм при точности изготовления В1 лежат в поле допуска от +0.5 ммдо - 1.3 мм

Рисунок 4 - Эскиз заготовки

4. Разработка технологического процесса

В данном разделе разрабатывается современный технологический процесс обработки детали и результатом обработки является комплект нормативно-технических документов: маршрутной карты, операционных карт, карт эскизов, карт наладок и т. п.

4.1 Проектирование маршрута обработки детали "Вал промежуточный"

Таблица 4.1 - Существующий технологический процесс

Номер и содержание операции

Эскиз

Технологическая оснастка

005 - Заготовительная

Отрезать заготовку диаметром 97 мм и длиной 239 мм

010- Токарная черновая

Точить торец в длину 237.5 мм

Сверлить центровое отверстие

Станок токарно-винторезный, трехкулачковый патрон, центра, резец подрезной, резец проходной упорный левый, резец проходной упорный правый, сверло центровочное, ШЦ-1 ГОСТ 166-89

Станок токарно-винторезный, центра, резец проходной упорный левый, резец проходной упорный правый, резец канавочный, ШЦ-1 ГОСТ 166-89

Точить торец в длину 235 мм

Сверлить центровое отверстие

Точить диаметры: 47 мм на длину 22 мм; 48 мм, выдерживая размер 38мм; 56 мм, выдерживая размер 102 мм; 64 мм на длину 20 мм; 93.8 мм до торца

Точить диаметр 47 мм на длину 22 мм

Точить диаметр 56 мм, выдерживая размер 196 мм от правого торца

015 - Токарная чистовая

Точить диаметры: 46 мм на длину 22мм; 47 мм, выдерживая размер 38мм; 55 мм, выдерживая размер 102 мм; 93.1 мм длиной 74 мм.

Точить фаску 2x45° на диаметре 46 мм

Точить диаметры: 46 мм длиной 22 мм; 55 мм, выдерживая размер 196 мм от правого торца.

Точить фаску 2x45° на диаметре 93.1 мм

Точить 3 канавки глубиной 0.75 мм и шириной 3 мм

020 - Фрезерная

Фрезеровать шпонку длиной 56 мм, шириной 16 с допуском по P9, расстоянием между дном и поверхностью 48.5 мм со скруглением у дна радиусом 0.4 мм.

Станок вертикально-фрезерный, поводковый патрон, центр вращающийся, фреза шпоночная диаметром 16 мм

025 - Зубонарезная

Нарезать 37 косых зуба с делительным диаметром 83.25 мм на ступени по 8 степени точности на ступени диаметром 93.1h11

Станок зубофрезерный, поводковый патрон, центр, фреза червячная

030 - Зубошевинговальная

Шевинговать зубья для получения шероховатости Ra 1.6 мкм

Станок зубошевинговальный, центра, шевер дисковый

035 - Шлифовальная

Шлифовать ступени диаметром: 45 мм до Ra 0.8 мкм; 54 мм до Ra 1.6 мкм; 45 мм до Ra 0.8 мкм

Станок круглошлифовальный, центра, шлифовальный круг

4.2 Расчет режимов резания

Режимные параметры выбираются таким образом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции, наивыгоднейшей его геометрии, с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностях станка.

Назначаем режимы резанья на обработку поверхности 93.1h11 точением. В качестве режущего инструмента и оборудования используем резец проходной упорный Т15К6 ГОСТ18879-73 и токарно-винторезный станок 16Р25П.

Назначение режимов резания:

Глубина резания:t = 1.95 мм, Рабочая подача:S=0.8мм/об

Период стойкости резца:Т= 60 мин

Поправочный коэффициент рассчитаем по формуле:

(4.1)

;

; ;;

Скорость резания определяется по формуле:

(4.2)

C = 340; T = 60; m = 0.2; x = 0.15; y = 0.43;

Частота вращения шпинделя:

(4.3)

Сила резания и связанные коэффициенты рассчитываются по формулам ниже:

(4.4)

; x = 1; y = 0.75; n = -0.15

(4.5)

(4.6)

; ; ; ;

, Н

Мощность резания вычисляется по формуле:

(4.7)

Назначим режимы резания для маятникового фрезерования шпоночного паза шпоночной фрезой ГОСТ 9140-78 с использованием вертикально-фрезерного станка 6Р12.

Величину припуска, снимаемую за один проход, примем равной t = 0.2 мм. Параметр D берем равным ширине паза: D = 16 мм.

Рассчитаем величину продольной подачи:

(4.8)

где:К1 - характеризует марку обрабатываемой стали.Для легированных сталей принимается равным К1 = 0.8;

К2 - характеризует твердость обрабатываемой стали;

К3 - характеризует наличие СОЖ. К3 = 1.0 при работе с СОЖ;

К4 - учитывает выбранную толщину снимаемого припуска (глубину паза) при работе с маятниковой подачей.

(4.9)

(4.10)

Рассчитаем скорость резания:

(4.11)

м/мин

Выбранное оборудование позволяет везти обработку на рассчитанных режимах резания.

5. Оборудование

При выборе оборудования для каждой технологической операции учитываются следующие основные факторы: объем выпуска деталей по заданию; тип производства; габаритные размеры детали; размеры и расположение обрабатываемых поверхностей; требования к точности, шероховатости поверхностей; необходимость наиболее полного использования станков по мощности и нагрузке, простоту их обслуживания, степень использования, стоимость оборудования.

5.1 Станки

Токарно - винторезный станок 16Р25П является современным аналогом устаревшего 16К20 и предназначен для выполнения разнообразных токарных работ, включая точение конусов и нарезание резьб: метрических, дюймовых, модульных, питчевых.

Техническая характеристика и жесткость станка позволяют полностью использовать возможности прогрессивных инструментов при обработке различных материалов.

Токарный станок 16Р25П имеет полый шпиндель, что позволяет при спецзаказе установить на бабку шпиндельную второй патрон, и использовать станок с люнетом - поддержкой для обработки концов труб газового и нефтяного сортамента диаметром до 2,5'', независимо от их длины.

Таблица 5.1-Технические характеристики станка токарного 16Р25П

Характеристика

16Р25П

Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки, мм

-- над станиной

500

-- над суппортом

250

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм

-- над станиной

500

-- над суппортом

250

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм

750

Наибольший вес устанавливаемой заготовки, кг

1155

Внутренний конус в шпинделе бабки шпиндельной (метрический)

100

Количество ступеней частот вращения шпинделя

24

Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм

95

Внутренний конус в шпинделе задней бабки по ГОСТ 25557-82 (Морзе)

5

Пределы частот вращения шпинделя, об/мин

16--2000

Пределы рабочих подач, мм/об

-- продольных

0,05--2,8

-- поперечных

0,025--1,4

Ускоренное перемещение суппорта, мм/мин

-- продольное

2000

-- поперечное

1500

Наибольшее усилие резания, кН

18,5

Наибольший крутящий момент на шпинделе, кНм

1,0

Мощность главного привода, кВт

11

Габаритные размеры (вместе с электрооборудованием), мм

-- длина

2575

-- ширина

1345

-- высота

1500

Масса 16Р25П , кг

2600

Вертикально-фрезерный станок 6Р12 предназначен для фрезерования, сверления и выполнения расточных работ заготовок любых форм и из любых материалов - от чугуна до сплавов цветных металлов, пластмасс. Шпиндельная головка вертикально-фрезерного станка оснащена механизмами поворота и ручного осевого перемещения шпинделя. Это позволяет производить обработку отверстий, расположенных под наклоном до ±45° к поверхности стола.

Высокая жесткость вертикально-фрезерного станка 6Р12 в сочетании с мощным приводом позволяет использовать фрезы с пластинами из быстрорежущей стали, а также из твердых и сверхтвердых материалов.

Таблица 5.2 - Технические характеристики вертикально-фрезерного станка 6Р12

Технические характеристики

Параметры

Размеры рабочей поверхности стола, мм

1250 х 320

Наибольшее продольное перемещение стола, мм

800

Наибольшее поперечное перемещение стола, мм

320

Наибольшее вертикальное перемещение стола, мм

420

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм

30 - 450

Пределы частот вращения шпинделя, мин -1

31,5 - 1600

Ускоренное продольное перемещение стола, мм/мин

4000

Ускоренное поперечное перемещение стола, мм/мин

4000

Ускоренное вертикальное перемещение стола, мм/мин

1330

Максимальная масса обрабатываемой детали с приспособлением, кг

1000

Мощность электродвигателя привода шпинделя, кВт

7,5

Мощность электродвигателя привода стола, кВт

3

Конус шпинделя по ГОСТ 30064-93

ISO 50

Габаритные размеры станка (Д х Ш х В), мм

2280 х 1965 х 2265

Масса станка с электрооборудованием, кг

325

Зубофрезерный станок предназначен для фрезерования цилиндрических зубчатых колес, а также червячных колес радиальным методом в условиях единичного, мелкого и среднесерийного производства.

Конструкция станка предусматривает возможность радиального врезания фрезы в заготовку, что сокращает машинное время обработки.Станок работает по полуавтоматическому циклу.

Таблица 5.3 - Технические характеристикистанка 5К32

Наименование параметра

5К32

Наибольший модуль нарезаемого колеса, мм

10

Наибольший диаметр нарезаемых цилиндрических косозубых колес (30°), мм

500

Наибольшая длина венца нарезаемых цилиндрических косозубых колес (30°), мм

200

Наименьшее число нарезаемых зубьев

12

Диаметр стола, мм

630

Расстояние между осями стола и фрезы, мм

80...500

Расстояние от плоскости стола и оси фрезы, мм

210...570

Наибольшее перемещение суппорта, мм

360

Наибольший диаметр режущего инструмента, мм

200

Наименьшая длина режущего инструмента, мм

200

Расстояние от оси шпинделя до направляющих суппорта, мм

319

Наибольший угол наклона зубьев нарезаемого колеса, град

±60

Поворот суппорта на одно деление шкалы линейки, град

1°

Наибольшее осевое перемещение фрезы, мм

80

Пределы оборотов фрезы, об/мин

5...310

Число ступеней оборотов фрезы

9

Электродвигатель главного привода, кВт/ об/мин

7,5/ 1460

Электродвигатель ускоренного хода, кВт/ об/мин

3/ 1430

Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм

2550

Масса станка с электрооборудованием и охлаждением, кг

7200

Зубошевинговальный станок модели 5702 предназначен для шевингования цилиндрических колес наружного зацепления с прямым и винтовым зубьями. Станок снабжен механизмом, позволяющим обрабатывать колеса с бочкообразной формой зуба. Станок позволяет шевинговать колеса с продольной, диагональной и поперечной (тангенциальной) подачами.

Таблица 5.4 - Технические характеристикистанка 5702

Наименьший и наибольший диаметр обрабатываемых колес вмм

60--320

Наименьший и наибольший обрабатываемый модуль в ми

1,5--6

Наименьшая и наибольшая длина обрабатываемого зуба в мм

10--100

Наибольшее расстояние между центрами бабок в мм

500

Ход стола в мм

135

Число продольных подач стола

13

Пределы продольных подач стола (при р =1,26) в мм/мин

18,2--280

Угол поворота направляющих стола от среднего положения в каждую сторону в градусах

90

Наибольшее расстояние, от середины венца до торца вала изделия (для шестерен типа валиков) в мм

250

Наибольший наружный диаметр шевера в мм

300

Наибольшая ширина шевера в мм

40

Наибольший угол поворота шеверной головки от среднего положения в каждую сторону в градусах

35

Наибольшее расстояние от оси шевера до оси изделия в мм

305

Пределы чисел оборотов шевера в минуту

78--395

Суммарная мощность электродвигателей в квт

4,525

Габариты станка (длина X ширина X высота) в мм

1625Х1388Х2120

Вес станка в кг

3000

Полуавтомат модели ЗМ151Ф2 оснащен широкодиапазонным измерительным прибором активного контроля, который автоматически перестраивается при переходе с одного шлифуемого диаметра на другой. Измерительный прибор контролирует гладкие шлифуемые поверхности. Шлифование прерывистых поверхностей осуществляется по датчику-преобразователю, который контролирует перемещение шлифовальной бабки.

Таблица 5.4 - Технические характеристики станка 3М151

Наименование параметра

3М151

Наибольший диаметр шлифования, мм

200

Наименьший диаметр шлифования, мм

10

Наибольшая длина шлифования, мм

700

Наибольшая масса обрабатываемого изделия, кг

55

Наибольшая длина перемещения стола, мм

705

Скорость перемещения стола от гидросистемы, м/мин

0,05...5,0

Наибольший угол поворота верхнего стола по часовой стрелке, град

3°

Наибольший угол поворота верхнего стола против часовой стрелки, град

10°

Конусность, мм/м

10

Наибольшая высота устанавливаемого круга, мм

100

Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки, об/мин

1590

Скорость резания шлифовального круга, м/с

50

Наибольшее перемещение шлифовальной бабки по винту, мм

185

Величина быстрого подвода шлифовальной бабки, мм

50

Наибольшая периодическая подача шлифовальной бабки (бесступенчатое регулирование), мм

0,05

Наименьшая периодическая подача шлифовальной бабки (бесступенчатое регулирование), мм

0,0025

Величина перемещения шлифовальной бабки при шлифовании, мм

0,45

Пределы скоростей врезных подач, мм/мин

0,1...4,5

Величина поперечного перемещения шлифовальной бабки за один оборот маховика, мм

0,5

Частота вращения изделия (бесступенчатое регулирование), об/мин

50...500

Электродвигатель шпинделя шлифовальной бабки, кВт/ об/мин

10/ 1500

 <...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены