Разработка детали "Стакан"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 Размерный анализ чертежа детали и отработка её на технологичность

Количественный показатель технологичности детали можно охарактеризовать коэффициентом точности обработки и шероховатости, а также коэффициентом использования материала. Коэффициент точности обработки определим по формуле

,

где Т_ср. - средний класс точности обработки изделия:

,

n_i - число размеров соответствующего класса точности.

Результаты расчёта коэффициента точности К_т.ч. приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1. Определение К_т.ч.

Ti	ni	TiЧni
14	6	84
8	2	16
7	2	14
У	10	114

Т _ср = 114/10 = 11,4;

К_т.ч. = 1 - 1/ 11.4 = 0,91.

Деталь технологична по коэффициенту точности, т.к. К_т.ч.= 0,91?0,8.

Коэффициент шероховатости поверхности определяем по формуле

,

где Ш_i - значение i - го параметра шероховатости;

n_i - количество поверхностей соответствующего класса шероховатости.

Результаты расчёта коэффициента точности К_ш приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2. Определение К_ш

Шi	ni	ШiЧni
20	14	280
2,5	4	10
У	18	290

К_ш =18 / 290 = 0,064.

Деталь технологична по коэффициенту шероховатости, т.к. К_ш.=0,064 <0,32.

Проведенные качественный и количественный анализ технологичности конструкции детали показывает, что в целом деталь технологична.

Коэффициент использования материала определяем по формуле

,

где - масса детали, кг;

- масса заготовки, кг.

Так как 0,5<, следовательно деталь не технологична.

В результате как качественного, так и количественного анализа технологичности получили, что деталь нетехнологична, но с учётом того, что получение детали производится в среднесерийном производстве и значения показателей технологичности незначительно отличаются от допустимых оставляем деталь и заготовку для неё без изменений.

Рисунок 1.1. Чертёж стакана

Технические требования

1. Сталь 45Х ГОСТ 4543-71

2. Неуказанные предельные отклонения размеров: Н14; h14; ±t/2

Преобразование и проверка чертежа детали для выполнения размерного анализа.

Размерный анализ начинается с преобразования чертежа и его проверки. В каждой из проекции чертежа размеры располагают только горизонтально. На рисунке 1.1 представлен чертеж стакана. Для такой детали достаточным является выполнение двух проекций. Для преобразования чертежа в первой проекции (продольные размеры) вначале считают число поверхностей и осей отверстий, связанных продольными размерами; в данном случае их оказалось 12 (1-12). Затем строится сетка (рисунок 1.2), в которой должно быть 12 вертикалей и столько же горизонталей. Вертикали слева направо нумеруют теми же цифрами, что и на чертеже детали с добавлением в конце цифры 7.

Под сеткой располагается проекция чертежа с нанесенными номерами поверхностей и соединяют их с вертикальными линиями. На горизонталях сетки располагают продольные размеры

Проверка показала, что число чертёжных размеров на единицу меньше, чем число поверхностей и осевых линий, которые этими размерами связаны.

По полученным данным можно сделать вывод, что преобразование чертежа детали не требется, т.к. в ходе анализа выявлено, что чертёж имеет все неоходимые размеры для изготовления детали.

Проводим проверку диаметральных размеров.

В преобразованном чертеже число осевых линий соответствует числу цилиндрических, поверхностей, и все осевые линии наносятся на сетку (рисунок 1.3).

На рисунке 1.1 конструктором не заданы технические требования отклонений по расположению поверхностей. Принимаем, что отклонения от соосности цилиндрических поверхностей не имеют решающего значения для сборки и работы данного вала и конструктор считает, что эти требования могут быть выдержаны по усмотрению технолога. Но это вовсе не означает, что отклонения от соосности могут быть сколь угодно велики. Поэтому не заданные чертежом отклонения соосности предусматриваются технологом в экономически разумных пределах и ограничиваются какими-либо заводскими или отраслевыми нормалями. На преобразованном чертеже эти связи отклонений соосности указывают после построения размерной схемы технологического процесса.

Число всех связей на единицу меньше, чем число осей на сетке преобразованного чертежа.

Рисунок 1.2. Преобразованный чертёж стакана (первая проекция)



Рисунок 1.3. Преобразованный чертёж стакана (вторая проекция)

Преобразование чертежа заготовки

Рисунок 1.4. Преобразованный чертёж заготовки стакана (первая проекция)

Рисунок 1.5. Преобразованный чертёж заготовки стакана (вторая проекция)

На рисунке 1.4 представлен чертеж заготовки детали, При преобразовании чертежа заготовки на контур заготовки тонкими линиями наносится чертеж детали (рисунок 1.4).



Рисунок 1.6. Преобразованный чертёж получения стакана

Т.к. из в исходных данных нет назначения детали мы не можем назначить величины допусков перпендикулярности и сосности.

2. Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки

Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки производим исходя из требований рабочего чертежа и принятой заготовки.

Учитывая, что изготовление стакана ведётся в условиях среднесерийного производства обработку заготовки производим на универсальном оборудовании и станках с ЧПУ.

Назначаем маршрут обработки отдельных поверхностей заготовки:

- цилиндрические поверхности Ш50e8 с шероховатостью Ra 2,5 мкм - получается 3-хкратной обработкой - предварительное и чистовое точение с последующим шлифованием.

- цилиндрические поверхности Ш40H7 с шероховатостью Ra 2.5 мкм - получаем 3-хкратной обработкой - предварительное и чистовое растачиние с последующим шлифованием.

3. Выбор заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; ее назначение и технические требования на изготовление; объем и серийность выпуска; форма поверхностей н размеры детали.

Материал детали - сталь 45Х ГОСТ 4543-71. Тип производства - среднесерийное. Назначение и технические требования на изготовление детали в рамках данного курсового проекта не известны.

Проанализировав исходные данные, возможность обработки отдельных поверхностей и получение данной детали «Стакан» принимаем в качестве заготовки поковку.

Данный метод получения заготовки обеспечивает технологичность изготовления из нее детали, а себестоимость изготовления детали является минимальной. Поэтому метод считается оптимальным.

Определение величин припусков на обработку и размеры загатовки.

Определяем припуски расчетно-статическим методом. Этот метод, как более полный, дает, как правило, меньшее значение припусков на обработку.

При определении величин припусков воспользуемся данными таблицы 2 ([1], с. 28).

Определим припуск на поверхность 50e8 с Ra 2.5 мкм.

Расчет диаметра заготовки:



где 5,0 мм - припуск на 50e8;

Принимаем, что обрабатывается поковка.

1. Размер детали после чернового подрезания двух торцов:

125_-1 с шереховатостью Ra 20 мкм по чертежу

2. Размер заготовки:

где 3,0 мм - припуск на размер 55;

Рисунок 3.1. Эскиз заготовки

4. Выбор технологических баз

Исходными данными при выборе баз являются: рабочий чертёж детали, вид заготовки, условия работы узла в механизме.

В качестве черновой базы для фрезерно-центровальной операции используем наружную поверхность поковки Ш89 мм и Ш60 мм.

5. Обоснование принятого маршрута изготовления детали в целом

Учитывая, что изготовление вала ведётся в условиях среднесерийного производства, используем для выполнения токарных операций станок с ЧПУ 16К20Ф3. Используя технологический принцип концентрации операций проектируем на первую операцию выполнение подготовительных по назначению операций (подрезка торцов, сверление центровочных отверстий), основных по назначению операций (черновая токарная обработка), чистовых по назначению операций (чистовая токарная обработка), доводочных - доведение поверхности до Ш50e8 и Ш40H7 с шереховатостью Ra 2.5 на круглошлифовальном станке 3М151 и внутришлифовальном станке 3К227В.

К дополнительным операциям, выполняемым на этой детали, относятся сверление и отверстий.

6. Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления детали

Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления вала представлен в таблице 6.1.

Таблица 6.1. Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления вала в условиях среднесерийного производства

№ оп.	Наименование операции	Применяемое оборудование	Наименование перехода
010	010 Фрезерно-центровальная	2Г945	1. Фрезеровать торцы 1, 2 2. Центровать отверстия 3,4
020	020 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	1. Подрезать торец 1 2. Точить поверхность 2 3. Точить фаску 3 4. Точить канавку 4
030	030 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	1. Точить поверхность 10 2. Точить фаску 1 3. Подрезать торец 2 4. Точить поверхность 3 5. Точить поверхность 8 с образованием конуса 9 6. Точить поверхность под резьбу 5 с подрезкой торца 7. Точить фаски 4 и 6 8. Нарезать резьбу 5 9. Точить канавку
040	040 Вертикально-сверлильная	2Н135	1. Сверлить отверстие 1
050	050 Вертикально-сверлильная	2Н135	1. Сверлить отверстие 1
060	060 Круглошлифовальная	3М151	1. Шлифовать поверхность 1
070	070 Круглошлифовальная	3М151	1. Шлифовать поверхность 1

7. Размерный анализ техпроцесса изготовления детали

Расчет значений припусков и конструкторских размеров, обеспечиваемых спроектированным технологическим процессом.

Для этого по размерной схеме технологического процесса и графу технологических размерных цепей находится соответствующая размерная цепь (таблица 7.1). Записывается уравнение размерной цепи и рассчитывается значение замыкающего звена.

деталь заготовка технологический

Таблица 7.1. Расчет значений припусков и конструкторских размеров

Проверяемые размеры	Схемы размерных цепей	Уравнения размерных цепей и вычисление значений замыкающих звеньев
K1=55-0.74		K1=55-0.74
K2=10±0,1		K2=10±0,1
K3=1.6х45		K3=1.6х45
K4=20±0,1		K4=20±0,1
K5= 3±0,05		K5= 3±0,05
K6=25±0,1		K6=25±0,1
K7=1х45		K7=1х45
K8=2х30		K8=2х30
K9=27±0,1		K9=27±0,1
Z1 Z2		Z1010=Z2010= Аз - А1010=
Z3		Z3020= А1010 - А2030=
Z4		Z4020= А1010 - А4020=

Решение технологических размерных цепей по диаметральным размерам

Решение такого рода цепей незначительно отличается от расчёта размерных цепей по продольным размерам. Отличие в основном заключается в том, что определяемые по нормативам припуски и допуски необходимо пересчитать на радиусные. После определения размерных параметров их значения необходимо удваивать переходя к диаметральным.

Порядок расчёта зависит от того, что является замыкающим звеном - конструкторский размер или припуск.

Для канавки ф49 и для резьбы М8 расчет припусков производить не будем.

С чертежа детали выписываем остальные значения диаметров

Р1=80_-0.74 мм

Р2мм

Р3=40^+0,025 мм

Р5=35^+0,62 мм

Р6 мм

Р7=40^+0,025 мм

Принимаем, что припуски равны

Z5=0,5 мм

Z6=2,0 мм

Z7=2,5 мм

Z8=5,0 мм

Z9=30,0 мм

Z10=0,5 мм

Z11=1,5 мм

Z12=3,0 мм

Z13=2,5 мм

Z14=2,5 мм

Цепь 1

деталь заготовка технологический

= З - Zмм

Предельное отклонение по посадке h, тогда допуск и предельные отклонения А10 в расчёте на диаметр:

Т А10=0,74 мм

Верхнее отклонение еs А10=0;

нижнее отклонение ei А10=-0,74.

На радиус:

Верхнее отклонение еs' А1,1=0;

нижнее отклонение ei' А1,1=-0,37.

Таблица 7.2. Расчет значений припусков и технологических размеров

Определяемый размер	Схема цепи	Расчётное и исходное уравнение	Значение припуска, мм	Значение, мм
		=- Z5	На радиус 0,25 -0,0375 0 на диаметр 0,5 -0,075 0	На радиус 20 0,0125 0 на диаметр 40 0,025 0
		=- Z6	На радиус 1 -0,145 0 на диаметр 2 -0,29 0	На радиус 19,75 0,05 0 на диаметр 39,5 0,1 0
		=- Z7	На радиус 1,25 -0,115 0 на диаметр 2,5 -0,23 0	На радиус 18,75 0,195 0 на диаметр 37,5 0,39 0
		= - Z8	На радиус 2,5 -0,11 0 на диаметр 5 -0,22 0	На радиус 17,5 0,31 0 на диаметр 35 0,62 0
		=- Z9	На радиус 15 0,42 0 на диаметр 30 0,84 0	На радиус 15 0,42 0 на диаметр 30 0,84 0

Минимальные значения всех припусков, достаточны для обеспечения требуемого качества поверхностей, что обеспечит достаточно стабильные условия обработки. Минимальное значение припуска Z₁₅ составляет всего 2 мм, что является минимальным для удаления дефектного слоя.

Таким образом, рассмотренный технологический процесс должен быть признан удовлетворительным.

Размещено на Allbest.ru

...