Разработка технологического процесса изготовления промежуточного вала раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова"

Кафедра "Автомобили и металлообрабатывающее оборудование"

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: "Технология автомобилестроения"

тема: "Разработка технологического процесса изготовления промежуточного вала раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66"

Выполнил: Шаймухаметов Ш. З.

Проверил: доцент, к.т.н. И. В. Батинов

2016



Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции и принцип работы узла автомобиля

1.2 Служебное назначение и конструкция изготовляемой детали, ее поверхности

2. Технологическая часть

2.1 Качественный анализ конструкции детали

2.2 Выбор способа получения заготовки, описание конструкции и чертежа заготовки

2.3 Составление технологического маршрута изготовления детали, выбор схем базирования

2.5 Расчет режимов резания и технического нормирования

3. Конструкторская часть

3.1 Конструкции и виды режущих инструментов

3.2 Конструкция и принцип работы станочного приспособления

3.3 Контрольное приспособление

Заключение

Список литературы



Введение

Выполнение данной работы создает условия для овладения инженерными методами проектирования деталей автомобиля. В процессе курсового проектирования необходимо пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, нормами, расценками и прочими нормативными документами. Курсовое проектирование предполагает изучение как традиционных, так и новых методов технологии автомобилестроения.

Современные тенденции развития машиностроительного производства ориентированы на широкое применение прогрессивных конструкционных и инструментальных материалов, упрочняющей технологии, на комплексную автоматизацию.

Курсовая работа предполагает выбор вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок, производится на основании технико-экономических расчетов.

На современном этапе развития основными задачами, рассматриваемыми технологией машиностроения, являются такие задачи, как: создание принципиально новых технологий, позволяющих многократно повысить производительность; переход от разработки отдельных машин и технологий к разработке и применению технологических комплексов; применение системы автоматического проектирования технологических процессов.

Задачи, выполняемые в курсовой работе:

-выполнение анализа сборочного узла и проектируемой детали;

-проектирование технологического процесса изготовления первичного вала раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66;

-выполнение технологических расчётов (составление схем базирования, расчет режимов резания);

-проектирование и расчет станочного приспособления.

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции и принцип работы узла автомобиля

Раздаточная коробка с блокированным приводом на передний и задний мосты автомобиля показана на рис. 1. Картер 3 раздаточной коробки прикреплен к поперечине рамы автомобиля. В гнездах картера на шарикоподшипниках установлены ведущий вал 2, вал 7 привода заднего моста, промежуточный вал 8, вал 10 привода переднего моста. Кроме того, опорой ведущего вала служит цилиндрический роликоподшипник, расположенный в гнезде вала 7 привода заднего моста, а опорой вала 7 -- шарикоподшипник, размещенный в крышке 6. Шестерни раздаточной коробки имеют прямые зубья.

Когда шестерня 4 перемещена в крайнее правое положение и ее зубья введены в зацепление с внутренним венцом шестерни 5, в раздаточной коробке включена вторая -- прямая передача.

Рисунок 1. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66

Крутящий момент от вала 2 передается непосредственно на вал 7, а от него на задний ведущий мост автомобиля. Так как шестерня 9 занимает положение, показанное на рис. 120, крутящий момент на передний мост не передается.

Для включения переднего моста шестерню 9 перемещают вправо, вводя ее в зацепление с шестерней 11. При этом крутящий момент от ведущего вала 2 через шестерни 4, 5, 9, 11 передается на вал 10 привода переднего моста.

Первую -- понижающую передачу включает перемещением шестерни 4 в крайнее левое положение, вводя ее в зацепление с шестерней . Крутящий момент от ведущего вала через шестерню 4 будет передаваться на шестерню 1, вал 8 и шестерню 9, а от последней -- соответственно на шестерни 5, 11 на валы 7 и 10.

Механизм переключения передач раздаточной коробки имеет блокирующее устройство -- замок, препятствующий включению первой передачи, когда выключен привод переднего моста, а также выключению этого привода при включенной первой передаче. Такой замок предохраняет механизмы привода колес заднего ведущего моста автомобиля от больших нагрузок, уменьшая вероятность их поломок. Замок имеет два сухаря 15 и 16, установленные в канале картера между ползунами 14 и 17. Под действием разжимной пружины сухари входят в углубления ползунов. На ползуне 14 переключения передач выполнено три углубления. В среднее углубление 12 сухарь 15 входит при нейтраль-пом положении шестерни 4, в крайние 13 и 20 меньшей глубины -- при включении соответственно прямой или понижающей передач. Между углублениями 12 и 13 на ползуне 14 сделана лыска. На ползуне 17 включения переднего моста выполнено два углубления: 18 (увеличенной глубины) для включения переднего моста, и 19 для выключения переднего моста. В положении ползунов, показанном на рис. 120, б, включены вторая -- прямая передача и передний мост, а в положении, данном на рис. 120, в, -- первая понижающая передача и передний мост. Выключить передний мост во втором случае невозможно, так как зазор между сухарями замка меньше углубления 18. При выключенном приводе переднего моста сухарь 15 из углубления 12 можно переместить только в углубление 13 по лыске на ползуне 14, имеющейся между этими углублениями.

Привод управления раздаточной коробкой имеет два рычага: рычаг, переключения передач, соединенный с ползуном 14, и рычаг включения переднего моста, связанный с ползуном 17. Включать передний мост можно без выключения сцепления, так как угловые скорости шестерен 9 я 11 практически одинаковы.

Раздаточная коробка с дифференциальным приводом на средний и задний ведущие мосты, имеющая механизм выключения привода переднего моста, показана на рис. 2.

Для повышения проходимости автомобилей все их мосты делают ведущими. На таких автомобилях, кроме коробки передач, устанавливается раздаточная коробка, назначение которой состоит в том, чтобы передать крутящий момент от двигателя равномерно ко всем ведущим мостам. В раздаточной коробке имеется понижающая передача для увеличения усилий на ведущих колесах и устройство для включения и выключения переднего ведущего моста. Одна из раздаточных коробок изображена на рис. 8 (автомобиль ГАЗ-66).

От коробки передач движение при помощи карданной передачи передается через фланец на ведущий вал 1 раздаточной коробки. На ведущем валу на шлицах установлена шестерня прямой и понижающей передач 2. На промежуточном валу 4 жестко закреплена шестерня понижающей передачи 8 и на шлицах установлена передвижная шестерня 5 включения переднего моста. На валу привода переднего моста 7 на шлицах неподвижно закреплена шестерня.

Передний мост включается перемещением передвижной шестерни промежуточного вала назад. При прямой передаче шестерня ведущего вала по шлицам перемещается назад, и ее зубья входят в зацепление с внутренними зубьями шестерни ведомого вала. Понижающая передача включается перемещением шестерни ведущего вала вперед, при этом зубья входят в зацепление с шестерней промежуточного вала.

Рисунок 2. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66:

1-- ведущий вал; 2 -- шестерня включения прямой и понижающей передач; 3-- вал привода заднего моста; 4 -- промежуточный вал; 5 -- шестерня включения переднего моста; 6 -- картер; 7--вал привода переднего моста; 8--шестерня понижающей передачи.

Механизм переключения передач размещен на крышке и состоит из двух ползунов и вилок, которые приводятся в действие от двух дополнительных рычагов в кабине водителя. Перед включением понижающей передачи в раздаточной коробке необходимо включить передний мост, иначе передача не включится.

Для того чтобы не включить низшую передачу раздаточной коробки, когда выключен передний мост, в отверстии корпуса установлено блокирующее устройство с двумя штифтами и пружиной. Это устраняет возможность перегрузки заднего ведущего моста большим крутящим моментом при включении понижающей передачи раздаточной коробки.

Передний мост может быть включен без понижающей передачи. Для удержания шестерен во включенном или выключенном положении применяются шариковые фиксаторы.

На трехосном автомобиле ГАЗ-66 с приводом на все колеса ' установлена раздаточная коробка с двумя передачами, прямой и понижающей. Передний мост включается автоматически электропневматическим клапаном при включении понижающей передачи в раздаточной коробке. При включении прямой передачи передний мост выключается принудительно переключателем, установленным на переднем щитке приборов. Включение переднего моста сопровождается загоранием контрольной лампы на щитке приборов.

1.2 Служебное назначение и конструкция изготовляемой детали, ее поверхности

Промежуточный вал раздаточной коробки представляет собой брус, состоящий из ряда цилиндрических участков различных диаметров. Соединение этого вала с деталями передачи, насаженными на него, производится при помощи резьбы М36 и шлицов.

Насаживаемые на вал детали удерживаются от сдвига в осевом направлении благодаря наличию уступов.

Вал делается ступенчатым для удобства сборки, так же фаски - для удобства сборки.

Рисунок 3. Промежуточный вал

Опоры промежуточного вала: подшипники радиальные шариковые со стопорной канавкой на наружном кольце и с одной защитной шайбой; При разработке технологического процесса изготовления детали необходимо проанализировать конструкцию детали с точки зрения ее технологичности. Правила выбора показателей технологичности детали направлены на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление при обеспечении необходимого качества.

Для достижения этих целей, прежде всего, необходимо правильно выбрать вид заготовки и материал будущей детали. Выбор технологического процесса получения заготовки определяется несколькими факторами, важнейшими из которых являются технологические свойства материала. [1]

Сталь, применяемая для изготовления деталей машин должна обладать высоким комплексом механических свойств, а не высоким значением какого-либо одного свойства. Материал, идущий на изготовление деталей, подвергается нагрузкам и поэтому должен сопротивляться таким нагрузкам, а также, наряду с высокой прочностью обладать вязкостью, чтобы сопротивляться динамическим и ударным воздействиям. Лучшее сочетание прочности, надежности и долговечности имеет сталь. [1]

Сталь превосходит другие сплавы по прочности, но уступает по плотности, коррозионной стойкости, коэффициенту линейного расширения.

В данном случае к валу предъявляются такие требования как высокая прочность, способность сопротивляться динамическим и ударным нагрузкам и одновременно иметь высокую вязкость. На основе всего этого в качестве материала выбрана сталь 15Х2Г3Н2Т ГОСТ4543-71, имеющая следующее процентное содержание элементов:

- Углерод 0,13-0,17%;

- Кремний 0,17-0,37 1%;

- Марганец 0,7-1,0%;

- Хром 0,7-1,0%;

- Никель 1,4-1,8%;

- Титан 0,2-0,3%.

Твердость поверхностей вала по Роквеллу HRC 59…63. Шлицевая поверхность, обработанная токами высокой частоты ТВЧ имеет твердость HRC 45…50.

Шероховатость участков вала Ra0,63, шероховатость резьбовых поверхностей Ra 1,25, шероховатость шлицевых поверхностей Ra2,5, шероховатость остальных поверхностей вала Ra6,3.

Имеются в наличии удобные технологические базы (центровые отверстия), обеспечивающие требуемую ориентацию и надежное крепление заготовки на станке при возможности ее обработки с нескольких сторон и свободного подвода инструмента к обрабатываемым поверхностям;

- простота геометрической формы позволяет обрабатывать большинство ее поверхностей с минимального количества установок;

- наружные поверхности детали имеют открытую форму, позволяющую часть поверхностей обрабатывать на проход в направлении подачи;

- в конструкции детали отсутствует наклонное расположение поверхностей;

- условия базирования и простановка размеров рациональны, на большинстве операций конструкторские размеры совпадают с технологическими;

- на большинстве поверхностей обеспечивается свободное врезание и выход режущего инструмента.

Требования, касающиеся точности изготовления

а) размеров;

28h7- номинальный размер 28; точность по седьмому квалитету в системе вала, посадка c зазором(h), верхнее предельное отклонение равно нулю, нижнее предельное отклонение - 0,021, допуск - 0,021мм;

36h7- номинальный размер 36; точность по восьмому квалитету, посадка с зазором (f) верхнее предельное отклонение равно нулю, нижнее предельное отклонение равно- 0,025мм, допуск - 0,025мм;

б)формы и расположения поверхностей;

базовая поверхность В, т.е. поверхность которая определит положение вала в механизме.

допуск радиального биения 0,02мм относительно базовой поверхности;

допуск радиального биения 0,03мм относительно базовой поверхности;

допуск цилиндричности 0,005мм



2. Технологическая часть

2.1 Качественный анализ конструкции детали

В соответствии с ГОСТ 14.205-83 технологичность конструкции изделия рассматривается как совокупность свойств изделия, определяющих его приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте. Следовательно, конструкция детали должна обеспечивать применение наиболее рациональных и экономичных методов изготовления. Конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм, обеспечивающих надежное базирование заготовки в процессе обработки и дающих возможность применения высокопроизводительных методов изготовления.

Технологичность конструкции детали зависит от рационального выбора материала. Выбор материала определяют многочисленные факторы: эксплуатационные требования, способ получения заготовки, обрабатываемость материала на операциях механической обработки, требования экономичности (использование дешевого и недефицитного материала).

Эксплуатационные требования определяют такие свойства материала, как механическая прочность, износостойкость, коррозионная стойкость, усталостная прочность, необходимость термообработки.

К основным технологическим свойствам стали относятся:

1) свариваемость стали. При нагреве сталь постепенно размягчается, а при температуре 1300--1400° С становится тестообразной. Если два куска стали, нагретых до тестообразного состояния, сложить вместе и сжать под прессом или молотом, то они соединятся в одно целое или, как говорят, сварятся;

2) закаливаемость стали. Сталь, нагретая до температуры 750--900° (температура нагрева зависит от состава стали) и быстро охлажденная в воде или масле, становится более твердой и хрупкой. Процесс, сопровождающийся изменением структуры (т. е. строения) стали, называется закалкой.

Чем больше в стали содержание углерода, тем лучше она закаливается. Сталь с содержанием углерода до 0,15% не закаливается и, наоборот, лучше закаливается сталь с содержанием углерода более 0,5%. Отдельные элементы, входящие в состав стали, влияют на свойства ее следующим образом.

Углерод (С). С увеличением в стали содержания углерода увеличиваются ее твердость, прочность и закаливаемость, но понижаются ковкость и теплопроводность. Чем больше в стали углерода, тем медленнее ее надо нагревать. Сталь с содержанием углерода до 1,4% хорошо куется и прокатывается.

Кремний (Si) повышает прочность и упругость стали, но понижает вязкость и свариваемость. В стали машиностроительных сортов кремния обычно содержится от 0,2 до 0,4%'. Заметного влияния на ковкость кремний не оказывает. заготовка чертеж конструкция станочный

Марганец (Мn). В обычных сортах углеродистых сталей марганца содержится от 0,2 до 1 %, а в специальных сортах до 14%. Марганец повышает сопротивляемость удару, прочность, уменьшает истирание, понижает вредное влияние серы. С увеличением содержания марганца понижается теплопроводность и свариваемость. Марганец способствует перегреву стали и появлению трещин. Чем больше в стали марганца, тем медленнее ее нужно греть; чтобы избежать перегрева и пережога марганцовой стали, необходимо тщательно следить за температурой нагрева и выдержкой при высоких температурах. Правильно нагретые заготовки или слитки из марганцовой стали куются хорошо.

Никель (Ni) увеличивает пластичность, вязкость и прочность стали. Никель не влияет на ковкость стали, но при нагреве никелевых сталей образуется окалина, которая прочно удерживается на поверхности заготовки. Окалина может заковываться в деталь и тем самым понижать ее механические качества.

Хром (Сr) повышает твердость, прочность и упругость стали, но понижает вязкость и теплопроводность. При ковке литого слитка структура хромистой стали плохо поддается разрушению. Для получения в поковке мелкозернистой структуры нужна большая проковка при высокой температуре. Хромистая сталь при температуре 1150--850° С куется удовлетворительно, а при низких температурах (ниже 850° С) твердость поверхности ее резко возрастает, отчего могут появляться трещины

Таким образом, выбранный материал для изготовления вала отвечает требованиям технологичности, то есть обеспечивает ее эксплуатационные свойства, позволяет использовать рациональную заготовку в виде прутка (горячекатаный сортовой прокат), обладает хорошей обрабатываемостью на операциях механической обработки, является недорогим и недефицитным материалом.

Форма первичного вала простая, все поверхности доступны для механической обработки. Точность размеров, формы и расположения поверхностей, а также требования шероховатости могут быть обеспечены обычными методами обработки. Таким образом, конструкцию первичного вала следует признать технологичной.

2.2 Выбор способа получения заготовки, описание конструкции и чертежа заготовки

Для изготовления детали "Вал" назначаем горячекатаный сортовой прокат марки сталь 15Х2Г3Н2Т.

Изделия, полученные обработкой давлением, имеют ярко выраженную волокнистую структуру. По направлению волокон сталь имеет высокие механические характеристики.

Обработка металлов давлением повышает механические свойства металла, увеличивает срок службы деталей машин. В настоящее время обработке давлением подвергается 90% всей выплавляемой стали.

В соответствии с техническими условиями, формой, условиями работы детали назначаем способ изготовления поковки - на ГКМ (горизонтально- ковочной машине)

Проектируемая поковка детали относится к I- ой группе (поковка типа стержня с утолщениями, стержень - тело вращения). Характерные особенности поковок I- ой группы: к этой группе относятся поковки, конфигурация которых состоит из нескольких утолщений по длине стержня при условии, что последний представляет собой часть исходной заготовки, не подвергающейся изменению в процессе штамповки; для данной группы поковок задача проектирования технологии их штамповки состоит в определении необходимого количества переходов, их форм и размеров; необходимо обеспечить получение требуемых утолщений.

Преимущества и особенности штамповки на ГКМ:

1) благодаря горизонтальному расположению штампов и наличию разъема штампа в 2-х плоскостях можно получить поковки с весьма длинными стержнями и сквозными отверстиями с высокой точностью и чистотой поверхности;

2) штамповка на ГКМ производится без заусенца;

3) технология штамповки на ГКМ обеспечивает улучшение микроструктуры (направления волокон благоприятно ориентируются).

4) конструкция штампов ГКМ позволяет широко применять вставки в матрицах и в пуасонах;

5) условия труда на ГКМ более благоприятны, чем на штамповочных молотах;

6)изготовление поковок из длинного прутка позволяет применение электронагрева и подачи заготовки - прутка, и его перемещение из ручья в ручей.

Наряду с указанными преимуществами существуют недостатки при штамповке на ГКМ:

присутствие упоров на концах осложняет фиксацию прутка;

требуется контроль расчетной длины на высадку металла.

Составление чертежа поковки.

Исходными данными для составления чертежа поковки служит чертеж детали - вал выходной с техническими условиями и определенным типом производства (крупносерийное производство).

Чертеж поковки является основным техническим документом, по которому производится приемка продукции кузнечно- штамповочного цеха.

Припуски на механическую обработку и допуски на размеры поковок определяем по таблице 38 [7], стр.366.

Важным фактором, определяющим величину припусков и допусков на размеры поковок являются серийность производства. При наличии электронагрева заготовок рекомендуется уменьшить припуски и допуски против табличных значений на 0,25- 0,5мм. Штамповочные уклоны и радиусы закруглений принимаются из табл. 42 и табл. 43 [7], стр. 372.

Чертеж поковки выполняется в следующей последовательности.

1.Определение припусков и допусков.

Припуски на сторону 4,2мм.

Допуски на размеры в обоих направлениях +1,4-0,8.

2. Определение радиуса закругления:

R = 0,007 (D0 +H0) = 0,07(66,96 + 66) ? 4 принимаем R = 4мм.

4.Составление технических условий на поковку.

а) Определяем, исходя из полученных размеров, объем и массу поковки.

Объем определяем как сумму объемов элементарных геометрических фигур (цилиндров).

б) Для снятия внутренних напряжений после штамповки, получения необходимой структуры и твердости, назначаем в качестве операции термической обработки - нормализацию с нормой твердости.

в)Для получения чистой поверхности поковки назначаем очистку в дробеструйном аппарате.

г)Допустимый заусенец в пределах 1мм.

д) Допустимые внешние дефекты на поверхности поковки приняты в пределах 1мм.

е) Овальность по наружному контуру принята в пределах 1мм.

Технические условия на поковку.

Дефекты формы:

- непараллельность торцов в пределах 1,5мм;

- овальность в пределах 1мм;

- сдвиг до 0,5мм;

2. Внешние дефекты глубиной не более 1мм

3. Заусенец: до 1мм на сторону.

В соответствии с техническими условиями, формой, условиями работы детали назначаем способ изготовления поковки - на ГКМ (горизонтально- ковочной машине)

Проектируемая поковка детали относится к I- ой группе (поковка типа стержня с утолщениями, стержень - тело вращения). Характерные особенности поковок I- ой группы: к этой группе относятся поковки, конфигурация которых состоит из нескольких утолщений по длине стержня при условии, что последний представляет собой часть исходной заготовки, не подвергающейся изменению в процессе штамповки; для данной группы поковок задача проектирования технологии их штамповки состоит в определении необходимого количества переходов, их форм и размеров; необходимо обеспечить получение требуемых утолщений.

Определение массы поковки по чертежу поковки.

V = * l

V = V1 + V2 + V3 + V4=

mпок =Vn * с = 387см3 * 7,8г/см3 = 3,0кг.

С учетом 1,5% потерь на угар и 0,5% потерь на заусенец m = 2,94кг.

Определяем размеры заготовки.

При d = 86мм из отношения

Lзаг = = 22см

На одну поковку расходуется 220мм длины сортового проката 48мм, т.е. 48 * 220.

Используем пруток длиной 1,5м на изготовление 6 поковок.

Нагрев заготовки через индуктор ( электронагрев).

Рисунок 4. Поковка

Сущность процесса штамповки на ГКМ.

Нагретая прутковая заготовка (горячекатаный сортовой покат 86мм сталь15Х2Г3Н2Т) закладывается в ручей неподвижной правой матрицы М1 и фиксируется по длине передним или задним упором. После зажатия прутка матрицами, длина прутка, идущая на высадку, под воздействием пуансона деформируется и металл заполняет полость ручья ("в" и "г"), высадка металла может быть произведена в ручье пуансона и в матрице, или частично и в матрице и в пуансоне.

Наиболее распространенные технологические операции на ГКМ - высадка, прошивка, просечка, пережим, отрезка, гибка и другие.

2.3 Составление технологического маршрута изготовления детали, выбор схем базирования

005 Фрезерно-центровальная.

1.фрезеровать торцы.

2.сверлить центровые отверстия.

Фрезерно-центровальный станок МР - 71М, торцовые фрезы, центровочные сверла.

010 Токарная

Точить участки вала

015 Фрезерная

Фрезеровать шлицы

Универсальный фрезерный станок СФ676, фреза концевая

020 Резьбонарезная

Нарезать резьбу М36

025 Термическая Термическая обработка, закалка

030 Шлифовальная. Шлифовать участки вала

Круглошлифовальный станок 3М153

Шлифовальный круг ГОСТ2424-85

35 Контрольная. Активный контроль.

Выбор схем базирования

На операции 005базой является цилиндрическая поверхность вала

Заготовка закрепляется в трехкулачковом патроне с плавающим центром и поджимается неподвижным центром (на операциях 010,015,020,025,030 вместо трехкулачкового патрона применяется поводковый патрон; заготовка находится в горизонтальном положении).

При такой установке ось вала и ось центров совпадают, поэтому можно считать, что ось центров будет являться осью вала, т.е. скрытой базой. В данном случае ось центров лишает четырех степеней свободы и называется двойной направляющей базой. Материальной базой вала будет являться торцевая поверхность. Торец - материальная база лишает одной степени свободы (упорная база). Шестая - неявная база, фрикционная за счет силы зажима, лишает одной степени свободы и называется опорной базой.

2.5 Расчет режимов резания и технического нормирования

Операция токарная

Черновое точение

Подача S = 0,5мм/об [4, c.267табл.12]

Скорость резания v = 150мм/мин [4,c.268табл.13]

Частота вращения шпинделя n =

Фактическая скорость резания v =

Усилие резания

F = Fтабл * K1 * K2 = 1930 * 0,75 * 1 = 1445H [4, c.265]

Мощность резания

N =

Примем К.П.Д. станка з = 0,9

Мощность электродвигателя станка

Nст =

Мощность электродвигателя по паспорту N = 4,5кВт

Выбранный режим резания можно оставить.

Расчет Тм (машинного времени)

Т0 =

Т0 =

Вспомогательное время (время на установку и снятие детали)

Твс = 0,47мин [4, табл.38]

Вспомогательное время связанное с измерениями

Твс = 0,45мин [4, табл.42]

Общее вспомогательное время

Твс = 0,92мин

Определение прибавочного времени

Тпр = (Т0 + Твс) =(0,2 + 0,92) = 0,06мин

Штучное время

Тшт = Т0 + Твс + Тпр = 0,2 + 0,92 + 0,06 = 1,2мин

Подготовительно-заключительное время на партию деталей

Тп.з. = 10мин

Чистовое точение

Подача S = 0,1мм/об [4, c.268табл.14]

Скорость резания v = 250мм/мин [4, c.271табл.19]

Частота вращения шпинделя n =

Фактическая скорость резания v =

Усилие резания

F = Fтабл * K1 * K2 = 1100 * 0,75 * 0,8 = 650H c.35

Мощность резания

N =

Примем К.П.Д. станка з = 0,9

Мощность электродвигателя станка

Nст =

Мощность электродвигателя по паспорту

N = 4,5кВт

Выбранный режим резания можно оставить.

Расчет Тм (машинного времени)

Т0 = Т0 =

Вспомогательное время ( время на установку и снятие детали)

Твс = 0,47мин [4, табл.38]

Вспомогательное время связанное с измерениями

Твс = 0,45мин [4, табл.42]

Общее вспомогательное время

Твс = 0,92мин

Определение прибавочного времени

Тпр = (Т0 + Твс) =(0,07 + 0,92) = 0,06мин

Штучное время

Тшт = Т0 + Твс + Тпр = 0,07 + 0,92 + 0,06 = 1,05мин

Подготовительно-заключительное время на партию деталей

Тп.з. = 10мин

Операция фрезерная

Подача на один зуб фрезы Sz = 0,1 мм/зуб. [4, ср.т 97]

Скорость резания в зависимости от подачи

Vтабл. = 46м/мин (4), ср.т 97.

Стойкость фрезы Тмин = 120мин [4, ср.т 87]

Действительная скорость резания

Vд = Vтабл. *К1 * К2 * К3 [4, ср.т 9

К1 = 1,1- коэффициент, зависящий от размеров обработки [4, стр. 97]

К2 = 1,0 - коэффициент, зависящий от материала детали [4, стр. 100]

К3 = 1,0 - коэффициент, зависящий от материала инструмента

Vд = 46 * 1,1 * 1,0 * 1,0 = 50,6 м/мин

Частота вращения шпинделя

n =

Определяем минутную подачу

Sм = Sz *Z * n = 0, 1 * 6 * 800 = 480м/мин

По паспорту Sм = 500м/мин

Основное время (машинное)

Тм = I (5),стр. 74

l= 110мм -длина обрабатываемой поверхности;

y=6мм -врезание фрезы;

?= 1,5мм - перебег фрезы;

i=1- число переходов.

Тм =

Вспомогательное время на установку и снятие детали

tвс. = 0,4мин [4, стр.54]

Прибавочное время

Тпр =(Тм + tвс) * = (0,235 + 0,4) * 0,052 = 0,033мин.

Штучное время

Тшт = Тм + Твс + Тпр = 0,235 + 0,4 + 0,033 = 0,668мин.

Подготовительно-заключительное время

Тп.з = 9мин (4), табл. 4.



3. Конструкторская часть

3.1 Конструкции и виды режущих инструментов

Характеристики токарного станка 16К20ФЗ

1 Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н,П,В,А,С) П

2 Расстояние между центрами, мм 750

3 Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над станиной, мм 320

4 Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом, мм 175

5 Габариты станка Длинна Ширина Высота (мм) 1870Ч790Ч1500

6 Масса,кг 1750

7 Мощность двигателя кВт 4,5

8 Пределы частоты вращения шпинделя Min/Max, об/мин 44/1980

9 Число инструментов в магазине 40

10 Диаметр прутка, мм 34

11 Пределы подач, мм/об:

продольных 0,06-3,6

поперечных 0,044-2,47

Универсальный фрезерный станок СФ676

Назначение и область применения универсального фрезерного станка СФ676.

Фрезерный широкоуниверсальный станок СФ676 предназначен для фрезерования деталей цилиндрическими, дисковыми и фасонными фрезами при помощи горизонтального шпинделя, и торцовыми, концевыми и шпоночными фрезами при помощи поворотного вертикального шпинделя. На станке можно выполнять ряд фрезерных и расточных работ с высокой точностью, которая может быть достигнута, если станок установлен в помещении с постоянной температурой 20±2°С и влажностью 65±5%, если вблизи станка нет источников тепла и вибрации. На станке можно выполнять, также, сверление и рассверливание, долбление, центрование, цекование, зенкерование, развертывание, растачивание. Наличие двух шпинделей горизонтального и поворотного вертикального, а также большого количества принадлежностей к станку, делает его широкоуниверсальным и удобным для работы в инструментальных цехах машиностроительных заводов при изготовлении приспособлений, инструмента, рельефных штампов и прочих изделий. Широкий диапазон оборотов шпинделя и подач, наличие механических подач и быстрых перемещений обеспечивают экономичную обработку различных деталей в оптимальных режимах. Станок применяется в единичном и мелкосерийном производстве в инструментальных и механических цехах машиностроительных предприятий. Класс точности станка Н.

Преимущества использования широкоуниверсального фрезерного станка СФ676:

· Литая массивная чугунная станина поглощает вибрации и позволяет сохранить качество обрабатываемых на станке деталей

· Возможно фрезерование как небольших деталей, так и деталей длиной до 800мм, шириной 250мм и более

· Использование станка в инструментальных и механических цехах с мелкосерийным и индивидуальным производством

· Реализована возможность производить долбежные операции (при приобретении за дополнительную плату долбежной головки)

· Удобное (интуитивно понятное), классическое управление станком

· Небольшие габариты станка позволяют разместить его практически в любом помещении, в том числе и гараже

· Широкий диапазон вращения горизонтального и вертикального шпинделей позволяет подобрать наиболее подходящие режимы резания

· Подача СОЖ осуществляется электронасосом. Производительность электрического насоса 22 л/мин

· Станок имеет дополнительную шпиндельную (вертикальную) головку, расположенную на выдвижном хоботе, которою можно поворачивать под углом ±90 градусов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. [8]

При центровании торца используем торцовочное сверло Р6М5

ГОСТ14952 -75[4]

Резец 2145-0557 ГОСТ 20872-80 применяем для точения участков вала

При фрезеровании шлицев вала применяем концевую фрезу ГОСТ 18372-73



3.2 Конструкция и принцип работы станочного приспособления

За последние годы в приспособлениях для механической обработки деталей пневматические приводы получили широкое распространение не только в массовом и крупносерийном, но и в мелкосерийном и даже в индивидуальном производстве. Если раньше пневмоприводы использовались преимущественно на токарных, револьверных, внутришлифовальных, фрезерных станках, то теперь они применяются для закрепления деталей на зубообрабатывающих, шлицефрезерных, карусельных, расточных и других станках[2, c.315].

Широкому распространению пневматических приводов способствует как большое разнообразие их конструкций, так и присущие им преимущества:

1) быстрота действия привода, которая достигается благодаря большой скорости течения сжатого воздуха по трубопроводам

(15 - 20 м/с);

2) стабильность силы зажима в течение всего периода обработки детали;

3) возможность регулирования зажимного усилия в широких пределах;

4) работоспособность привода независимо от колебаний температуры окружающей среды (при низких температурах окружающей среды сжатый воздух не замерзает в трубопроводах).

Шток поршня связан через промежуточную тягу с патроном. Сжатый воздух через неподвижную распределительную муфту, установленную на хвостовике цилиндра, поступает в левую или правую полости цилиндра, перемещая при этом поршень. Корпус, крышка и поршень изготовлены из алюминиевого сплава. Поршень уплотнен двумя Г-образными манжетами 9, между которыми установлено промежуточное кольцо. Манжеты закреплены кольцом. Сжатый воздух, поступая в пространство А под манжетой, поджимает борта ее к поверхности цилиндра, в результате чего создается необходимое уплотнение. Шток и цилиндр уплотнены манжетой 9 при помощи кольца1. Хвостовик запрессован в крышку и закреплен гайкой. Внутри муфты имеются две полости. Сжатый воздух, попадая в полости муфты, прижимает манжеты к валику, создавая надежную герметичность. Все манжеты изготовлены из хлорвинила или кожи.

3.3 Контрольное приспособление

Рисунок 6- Приспособление для контроля шлицев вала:

1 - полукольцо; 2- стяжка; 3 - опорный контакт; 4 - контакт; 5 - винт; 6 - рычаг; 7 - контакт; 8 - винт; 9 - ИГ; 10- образец; 11- шлиц; 12 - рычаг; 13 - противовес. [7]

На рисунке 6 показано устройство для контроля взаимного расположения шлицев вала, состоящее из двух полуколец 1, жестко соединенных между собой двумя стяжками 2 с помощью четырех винтов 5. К каждому полукольцу слева неподвижно крепятся опорные контакты 3, а справа - подвижные измерительные контакты 4, установленные на рычагах 6. Последние могут поворачиваться на осях и своими плоскими контактами 7 взаимодействовать с контактами ИГ 9, фиксируемых в полукольцах винтами 8. Для устойчивого расположения измерительного устройства на рабочих поверхностях измеряемых шлицев 11 на правой стяжке установлен рычаг 12 с третьим опорным контактом, а на левой - противовес 13, масса которого равна массе двух измерительных средств 9, находящихся в правой части полуколец.

Перед измерением устройство устанавливают тремя опорными контактами на плоскость образца 10, а оба измерительных средства настраивают на нуль. Затем устройство переносят на рабочую поверхность измеряемых шлицев и по шкалам измерительных средств считывают отклонения расположения рабочей поверхности правого шлица относительно поверхности левого шлица, на которой расположены два опорных контакта, фиксируя отклонения расположения шлицев в плоскости.

Для наглядности расположения шлицев воспроизводится графически, а чтобы получить более достоверные результаты, установку устройства на нуль и измерение шлицев повторяют несколько раз. [7]



Заключение

В данной курсовой работе были разработан технологический процесс изготовления промежуточный первичного вала раздаточная коробки автомобиля ГАЗ-66. В ходе работы проанализированы: технологичность изготовляемой детали (промежуточного вала), выбран наиболее целесообразный метод получения исходной заготовки, назначены режимы резания, нормы времени на операции, разработано контрольное приспособление. Таким образом, был разработан технологический процесс изготовления первичного вала раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66.



Список литературы

1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Выш. школа, 1983. - 256с., ил.;

2.Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. Изд. 6-е. М.: Машиностроение, 1971. - 384с.

3.Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету "Технология машиностроения": Учебн. пособие для техникумов по специальности "Обработка металлов резанием". - М.: Машиностроение, 1985. 184 с., ил.

4.Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 656 с., ил.;. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 496с., ил.;.

5.П.Ф.Дунаев, О.П Леликов. Детали машин. Курсовое проектирование, Учебное пособие для машиностроителей, Высшая школа.1990,399с.

6.А.Н.Брюханов, А.В.Ребельский Горячая объемная штамповка. М., 1992.

7. В.И.Анухин Допуски и посадки, Питер,2004.

8. М.П. Соболев, М.И. Этингоф. Автоматический размерный контроль на металлорежущих станках. - Смоленск: "Ойкумена", 2005. - 300с.

Размещено на Allbest.ru

...