Разработать технологический процесс изготовления детали "Золотник" для пневмораспределителя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема: Разработать технологический процесс изготовления детали "Золотник" для пневмораспределителя



Содержание:

Введение

1. Анализ исходных данных

1.1 Служебное назначение детали

1.2 Виды поверхностей детали

1.3 Расчет предварительной массы заготовки, приняв её равной массе готовой детали

2. Технологическая часть. (Выбор вида, способа получения и формы заготовки

2.1 Обоснование вида и метода получения заготовки

2.2 Описание формообразования заготовки1

3. Проектирование технологического процесса механической обработки

3.1 Определение маршрута обработки отдельных поверхностей детали, шероховатости и точности обработки

3.2 Выбор типа оборудования, приспособлений и инструмента

4. Проектирование технологической операции

4.1 Обоснование содержания и структуры операции

4.2 Расчет режимов резания, технических норм времени, определение разряда работ

4.3 Расчет режимов резания для продольного точения

4.4 Расчет режимов резания для поперечного точения

Заключения

Список используемой литературы

Интернет сайты



Введение

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного для производства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество металлорежущих станков, их технический уровень в значительной степени характеризует производственную мощность страны.

Основным направлением народного хозяйства предусматривается увеличить объем выпуска металлорежущих станков, кузнечно-прессовых машин, обеспечит опережающее развитие выпуска станков с ЧПУ, развитие производства тяжелых и уникальных станков.

Главная задача состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорение научно-технического прогресса перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования потенциала страны всемирной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы.

Пневмораспределители этого типа в качестве распределительного элемента имеют цилиндрический золотник, перемещающийся вдоль оси в корпусе или во втулках, помещенных в корпусе. Проточки (пояски) золотника в разных фиксированных положениях сообщают или запирают разные проточки (отверстия) корпуса (втулок). Основная проблема при конструировании - уплотнение золотника - решается путем использования эластичных уплотнений или малого зазора. Эластичные уплотнения работают в тяжелых условиях, так как при каждом ходе золотника проходят кромки проточек или отверстий, и тем не менее, они должны удовлетворять требованиям герметичности в течение длительного срока службы, измеряемого миллионами и даже десятками миллионов циклов. Поэтому в пневмораспределителях с эластичными уплотнениями применяют уплотнения повышенной точности или особой конструкции, используя при этом специальные способы их установки. Распределители с малым зазором требуют изготовления прецизионной пары.

Эластичные уплотнения можно устанавливать в корпусе или на золотнике. Обычно применяют такие конструкции, в которых зазор между корпусом и золотником уплотняется за счет не столько предварительного натяга уплотнительного кольца, сколько его прижатия к уплотнительным поверхностям под действием давления воздуха. Поэтому при проходе кольцевой канавки на уплотняемой цилиндрической поверхности возможно выдавливание уплотнительного кольца из своего гнезда. Чтобы избежать этого, в конструкциях пневмораспределителей с кольцевыми проточками применяют уплотнительные кольца и посадочные места такой геометрической формы, которая исключает выдавливание кольца.

Золотник уплотнен специальными Т-образными уплотнениями, которые монтируют с помощью набора втулок. Две крайние втулки являются направляющими и имеют дроссели в виде отверстий малого диаметра для создания воздушной подушки в целях демпфирования ударов в конце хода золотника. Обозначение присоединительных отверстий: 1 -- питание; 2 и 4 -- выходы (к пневмоцилиндрам); 3 и 5 -- выходы в атмосферу. Обозначение управляющего отверстия содержит две цифры, указывающие сообщаемые при подаче управляющего сигнала присоединительные отверстия. На основе цилиндрического золотника легко получить пневмораспределители с различными функциональными схемами и модификациями по способу монтажа. Так, трехпозиционные пятилинейные пневмораспределители с закрытым центром (в нейтральной позиции все пневмолинии закрыты) получаются наиболее просто; для реализации этой же схемы с клапанным распределением требуются два трехлинейных и два двухлинейных пневмораспределителя. Трехлинейный пневмораспределитель с цилиндрическим золотником без каких-либо изменений в конструкции может быть нормально открытым или нормально закрытым; для изменения схемы достаточно поменять местами трубопроводы питания и выхлопа. Пятилииейные пневмораспределители с цилиндрическим золотником обеспечивают раздельный выхлоп каждой полости пневмоцилиндра, что позволяет применять весьма простые дроссельные устройства. Для получения четырехлинейного распределителя из пятилинейного достаточно объединить выхлопные линии.

В пневмораспределителях с плоским золотником потоки сжатого воздуха распределяются парой плоский золотник - плита, причем отверстия для прохода воздуха выведены на плоскую тщательно обработанную поверхность плиты, по которой перемещается золотник с канавкой, попарно сообщающей между собой упомянутые отверстия.

Золотник перемещается относительно плоскости с отверстиями с помощью привода, наиболее часто - пневматического, хотя для пневмораспределителей малых размеров используют ручное, механическое и другие виды управления. При пневматическом приводе давление управления действует на поршневое или плунжерное устройство. (Обозначение распределительных отверстий то же, что и на предыдущем рисунке).



1. Анализ исходных данных.

1.1 Служебное назначение детали.

Рис. 1. Схема пневмораспределителя

Пневмораспределитель направляет воздух к различным рабочим органом. Воздух под давлением подается через отверстие А в крышке (рис. 1). Под действием пружины и давления воздуха клапан 3 плотно прилегает к выступу корпуса. При нажатии золотника 6 на клапан 3 последний открывается и воздух поступает в полость Б и далее в рабочую камеру. При опускании золотника последний под действием пружины возвращается в первоначальное положение, клапан 3 закрывает отверстие корпуса и доступ воздуха в рабочую зону прекращается. Отработавший воздух из рабочей зоны выходит в атмосферу через отверстие в золотнике и отверстие В в корпусе. заготовка деталь технологический процесс

Под действием внешнего усилия золотник перемещается в осевом направлении и открывает клапан пневмоцилиндра. Через образовавшийся зазор происходит движение сжатого воздуха к рабочим органам.

При прекращения внешнего давления, золотник при помощи пружины возвращается в первоначальное положение. Отработанный воздух из рабочей зоны выходит в атмосферу через отверстие в золотнике.

1.2 Виды поверхностей детали

Рис. 2. Виды поверхностей.

В данной детали:

- 6 наружных цилиндрических поверхностей: 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15;

- 3 внутренних цилиндрических поверхностей: 5, 6, 7;

- 10 плоских торцевых поверхностей: 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 19, 20, 21;

- 1 фасонная поверхность: 12.

Таблица 1. Химический состав стали 35 (ГОСТ 1050-88)

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
			Не более
0,32-0,40	0,17-0,37	0,50-0,80	0,045	0,045	0,30	0,30

Таблица 2. Механические свойства стали 35

ут, кгс/мм2	увр, кгс/мм2	д5, %	Ш, %	ан, кгс *м/см2	НВ (не более)
					Нормализация	Закалка, отпуск
32	54	20	45	7	207	226



1.3 Разработка технических требований на изготовление детали

Таблица 3. Анализ технических требований чертежа

№	Технические требования чертежа	Назначение технических требований и способы их обеспечения	Схемы контроля
1	Покрытие поверхн. Б, В: Хтв10…50 по ГОСТ 9.073-77. Допускается наличие хрома на поверхн. Д.	- поверхн. В - упрочнение, для повышения износостойкости данной поверхности (на данную поверхн. будет действовать осевое усилие под действием внешних сил); - поверхн. Б - для нанесения антикоррозионного покрытия. Наличие хрома на поверхн. Д допускается для улучшения технологичности данной детали.

Выбор и обоснование посадок.

- Ш18е9():

- для обеспечения небольшого зазора (при сопряжении цилиндрической ступени золотника с отверстием в корпусе, при посадке Ш18 - S = 0,032-0,102) между золотником и корпусом во избежании перекоса золотника (при перекосе золотника в корпусе возможно неплотное прилегание торца золотника к крышке и утечки сжатого воздуха),

- для обеспечения диаметральной герметичности между золотником и корпусом (при большем зазоре возможно пропускание воздуха в атмосферу)

- по рекомендации ГОСТ 9833-73 на уплотнения подвижных соединений.

- Ra 1,6 - так как поверхность 2 является элементом трения в пневмоцилиндре (сопряженные поверхности «металл-металл») то данная поверхность изготавливается качественной - для обеспечения наименьшего износа, как самого золотника, так и корпуса,

- Ra 2,5 на 3 канавки под уплотнительные кольца и радиальное биение 0,04 на внутренний диаметр под уплотнительное кольцо - назначается согласно ГОСТ 9833-73.

- Ra 1,6 на поверхность 8, для предотвращения преждевременного износа прокладки клапана в результате соприкосновения с торцом золотника.

- Допуск перпендикулярности поверхности 8 (торца золотника) относительно поверхности 2 не более 0,025 - для предотвращения перекоса торца золотника, вызванного погрешностью изготовления, относительно основной контактирующей цилиндрической поверхности 8 (возможно неплотное прилегание торца золотника к прокладки клапана и как следствие утечка воздуха из рабочей полости).

1.4 Определение типа производства и метода работы

1.4.1 Расчет предварительной массы заготовки, приняв её равной массе готовой детали

Рис. 3. Обозначение объемов детали.

Объем детали Vобщ, в мм3 рассчитывается по формуле:

Vобщ = (V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8) - V9 - V10 - V11

Объем цилиндрической фигуры рассчитывается по формуле:

Vi = Ri2hi;

где - число ПИ = 3,14;

Ri - радиус цилиндра, в мм;

hi - длинна цилиндра, в мм.

V1 = R12h1 = 3,14 62 25 = 2826мм3;

V2 = R22h2 = 3,14 92 4 = 1017,36мм3;

V3 = R32h3 = 3,14 92 3,3 = 839,32мм3;

V4 = R42h4 = 3,14 92 3,3 = 839,32мм3;

V5 = R52h5 = 3,14 6,52 3,7 = 490,86 3 = 1472,58мм3;

V6 = R62h6 = 3,14 92 28,3 = 7197,82мм3;

V7 = R72h7 = 3,14 152 5 = 3532,5мм3;

V8 = R82h8 = 3,14 92 20 = 5086,8мм3;

V9 = R92h9 = 3,14 42 65 = 3265,6мм3;

V10 = R102h10 = 3,14 42 12 = 602,88мм3;

V11 = R112h11 = 3,14 62 6 = 678,24мм3.

Vобщ = (2826 + 1017,36 + 839,32 + 839,32 + 1472,58 + 3532,5 + 5086,8) - 3265,6 - 602,88 - 678,24 = 18264,98 мм3

Масса заготовки (как масса готовой детали) m, в кг, определяется по формуле:

m = Vобщ;

где - плотность материала (для Стали 35 = 0,00782г/мм3 [3]);

m = 0,00782 18264,98 = 142,83г = 0,142кг

1.4.2 Определение типа производства

Типа производства определяем по массе отливки и программе выпуска (табл 2. стр.120 [1]).

Для m = 0,142кг, Q = 15.000шт. - тип производства - среднесерийное.

где - Q - программа выпуска, в шт.;

m - масса заготовки, в кг.

1.5 Анализ технологичности детали

По своей конструкции деталь является достаточно технологичной. Основными поверхностями являются следующие поверхности: Ш18е9.

Остальные не указанные поверхности являются вспомогательными.

Изготовленные, путем механической обработки, поверхности имеют необходимую и достаточную точность и шероховатость поверхностей. Это обеспечивает точную работу в узле. Неуказанные предельные отклонения ряда поверхностей выполняется в соответствии со СТ СЭВ 144-75. Для изготовления детали используется сталь 35 ГОСТ 1050-88, заготовка получается методом штамповки.

Деталь изготовлена с минимальными трудовыми затратами и с соблюдением требований и технологии.

Таблица 4. Анализ технологичности конструкции детали.

№	Нетехнологичные элементы и свойства детали	Предложения по повышению технологичности детали
1	глухое отверстие Ш8 на длину 65.	изменить нельзя
2	три канавки 3,7Н12 с Ra1,6 для уплотнительных колец	применение спец. инструмента

Вывод: Данная деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. Имеет хорошие базовые поверхности для первоначальной операции и довольно простота по конструкции.

1.6 Выбор метода и средств контроля

Выбор средств и измерения и контроля будем производить для наиболее ответственных параметров детали:

Таблица 5. Средства измерения

№ опер.	Вид операции контроля	Наименование и марка	Метрологическая характеристика прибора
005	1. Измерение длины детали A5.2 = 19,37+0,21	Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения - 0-160 мм. Цена деления - 0,05 мм. Вылет измерительных губок - 80мм. Погрешность - ± 0,05 мм.
	2. Измерение диаметра детали d5.1 = Ш19h14(-0,52)	Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения - 0-160 мм. Цена деления - 0,05 мм. Вылет измерительных губок - 80мм. Погрешность - ± 0,05 мм.
010	1. Измерение длины отверстия A10.2 = 65h14(±0,37)	Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения - 0-160 мм. Цена деления - 0,05 мм. Вылет измерительных губок - 80мм. Погрешность - ± 0,05 мм.
	Измерение отверстия d10.1 = Ш8h14(+0,36)	09601	Предел измерения - 0-160 мм. Цена деления - 0,5 мм. Диапазон измер. диаметров - 6-20мм. Диапазон показаний - 30мкм. Погрешность - ± 0,5 мм.
020	1. Измерение длины A20.2 = 19,7+0,084	Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения - 0-160 мм. Цена деления - 0,05 мм. Вылет измерительных губок - 80мм. Погрешность - ± 0,05 мм.
	2. Измерение диаметра детали d20.1 = Ш18h14(-0,52)	Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения - 0-160 мм. Цена деления - 0,05 мм. Вылет измерительных губок - 80мм. Погрешность - ± 0,05 мм.
025	Измерение диаметра детали 8h14(-0,36)	Пробка ПР, НЕ
030	Измерение диаметра детали 12h14(-0,43)	Пробка ПР, НЕ
	Глубина 3h14(±0,12)	Нутромер с измерительной головкой по ГОСТ 9244-75 тип 116	Диапазон - 2-3 мм. Цена деления - 0,001 мм Допускаемая погрешность -+0,0018 мм. Наибольшая глубина измерения - 12 мм. Измерительное усилие - 3Н.
035	Покрытие	Эталон
045	Измерение диаметра детали d40.1 = Ш18е9()	Гладкий микрометр по ГОСТ 6507-78	Цена деления 0,01 мм. Диапазон измерений 0-300 мм. Погрешность +0,002 +0,006 мм.
	Шероховатость Rа1,6	Профилограф-профилометр А1, 252 ГОСТ 19299-73	Увеличение - 200-100000 (9 ступеней); Диапазон измерения - 0,02-100мм Минимальный диаметр измеряемого отверстия - 3 (на глубине до 5 мм)



2. Выбор вида, способа получения и формы заготовки

2.1 Обоснование вида и метода получения заготовки

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения напусков и припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальноё себестоимости. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки по калькуляции заготовительного цеха и себестоимости её последующей обработки до достижения заданных требований качества по чертежу. При проектировании технологического процесса механической обработки для конструктивно сложных деталей важно иметь данные о конфигурации и размерах заготовки и, в частности, - наличии в заготовке отверстий, полостей, углублений, выступов.

В общем случае механические свойства литых заготовок ниже, чем кованных или из проката того же металла, однако на трение они работают несколько лучше. Кроме того, трудоемкость обработки литых заготовок в среднем на 15-30% меньше, чем штампованных, из-за большей приближенности первых к форме готовой детали.

Ковкой получают поковки простой формы массой до 250 т с большими напусками. Применяя специальный инструмент, уменьшают напуски. Припуски и допуски на поковки, изготовляемые на молотах, от 5мм до (34±10) мм, а на поковки, изготовляемые на прессах, от (10±3) мм до (80±30) мм; для необрабатываемых участках предельные отклонения снижают на 25-50%. С применением подкладных штампов (закрытых и открытых) получают поковки массой до 150 кг (главным образом мелки до 5 кг) с относительно сложной формой, без напусков; припуски - 3 мм и выше, допуски мм и более [1] стр.135.

В качестве заготовки для детали «Золотник» используется штамповка. Данный вид заготовки является наиболее экономически выгодным по ряду причин. Дело в том, что заготовка данной конфигурации не может быть получена методом проката из-за сложной формы внешних и внутренних поверхностей. Еще одним из вариантов получения заготовки для детали «Золотник» является метод отливки, но для этого необходимо увеличивать припуски на механическую обработку. Такая необходимость вызвана тем, что у отливок присутствуют значительные термические деформации, вследствие ее остывания в форме, а так же различные посторонние включения на поверхности заготовки, которые снижают качество структуры металла на поверхности. Далее стоит отметить, что внутри объема металла так же возникают значительные внутренние напряжения, вызванные термическими деформациями, что может привести к появлению трещин, что повышает вероятность поломки детали.

В качестве оборудования для штамповки используем кривошипный горячештамповочный пресс. На данном оборудовании получают заготовки с массой до 50-100 кг, простой формы, преимущественно в виде тел вращения. Применяют для сокращения расхода металла (отсутствия заусенец) и для сталей и сплавов с пониженной пластичностью.

Рис 5.а. Схема кривошипного горяче- штаповочного пресса.

2.2 Описание формообразования заготовки.

Рис. 4. Эскиз получения заготовки на КГШП.

Кривошипные ковочно-штамповочные прессы относятся к числу наиболее прогрессивных кузнечно-прессовых машин. Внедрение кривошипных прессов в штамповочное производство обеспечивает повышение производительности штамповки в 1,5-3 раза по сравнению со штамповкой на молотах, экономию материала проката, применяемого в виде заготовок на 10 ч 30%, а штамповка в закрытых штампах сокращает производственный цикл (уменьшает число операций). Изготовление поковок на этих прессах с наименьшими припусками на механическую обработку позволяет на 15 ч 30% сэкономить время на их последующую обработку в механических цехах.

В кривошипных ковочно-штамповочных прессах рабочий орган - ползун, несущий верхнюю часть инструмента (штампа), приводится в возвратно-поступательное движение при помощи кривошипно-шатунного механизма.

В отличие от молотов кривошипные ковочно-штамповочные прессы имеют жесткий график движения ползуна. Полный ход (путь) ползуна равен удвоенному радиусу кривошипа. Каждому углу поворота кривошипного вала соответствует определенное положение ползуна и определенная его скорость, которая в крайних точках (внизу и вверху) равна нулю.

Кривошипные прессы, предназначенные для горячей штамповки, обладают высокой жесткостью конструкции, которая необходима для снижения упругих деформаций и получения наиболее точных размеров поковок. Пресс имеет выталкиватели в столе и ползуна для автоматического удаления поковок из штампа.

На рис. приведена кинематическая схема кривошипного пресса. Через клиноременную передачу 4 движение от электродвигателя 5 передается на маховик 3, находящийся на передаточном валу 6. Зубчатая передача 7 передает движение на кривошипно-шатунный механизм, состоящий из кривошипного вала 9, шатуна 10, ползуна 1. пресс имеет фрикционную дисковую муфту включения 8, с помощью которой осуществляется пуск пресса на рабочий ход. Для остановки вращения кривошипного вала 9 после выключения муфты служит тормоз 2, который останавливает ползун в верхнем положении. Управление прессом осуществляется от педали.

Верхняя часть штампа крепится к ползуну 1, а нижняя - к клиновидной плите 11, установленной на столе пресса.

Рис. 5. Кинематическая схема кривошипного горячештамповочного пресса.

Кривошипные прессы для горячей штамповки изготавливают с усилием на ползуне 630-8000Т (6174-78400 кН). Наименьший кривошипный пресс эквивалентен штамповочному молоту с весом падающих частей 0,63 т, а наибольший - молоту с весом падающих частей 8 т.

На кривошипных ковочно-штамповочных прессах можно осуществлять различные виды штамповочных работ, в том числе штамповку в открытых штампах с образованием заусенца в плоскости разъема, штамповку в закрытых штампах, штамповку выдавливанием, штамповку прошивкой и различные комбинированные работы. [9].

2.3 Обеспечение технологичности конструкции заготовки

В штампованных заготовках поверхность разъема обычно выбирают так, чтобы она совпала с двумя наибольшими размерами заготовки. Поверхность разъема штампа должна обеспечивать свободное удаление заготовки из штампа и контроль сдвига верхней части штампа относительно нижней после обрезки [1] стр.145.

В данной детали поверхность разъема была выбрана по наибольшему диаметру (Ш30) и располагается перпендикулярно оси заготовки. Чтобы на заготовительной стадии обеспечить соостность диаметров Ш30 и Ш18е9 эти две поверхности располагаются в одной неподвижной полуформе.

Штамповочное оборудование: Кривошипный горячештамповочный пресс КГШП (закрытая штамповка).

Нагрев заготовки - индукционный.

1. Исходные данные по детали.

Материал - сталь 35 (ГОСТ 1050-88): 0,32 - 0,40% С; 0,17 - 0,37% Si; 0,50 - 0,80% Mn; не более 0,25% Cr.

Масса детали - 0,141 кг.

2. Исходные данные для расчета.

Масса поковки (расчетная) - 0,224 кг;

Расчетный коэффициент Кр = 1,6 (приложение 3, стр. 31) [6];

0,141 Ч 1,6 = 0,224 кг.

Класс точности - Т3 (приложение 1, стр. 28) [6].

Группа стали - М1 (табл.1, стр.8) [6].

Средняя массовая доля углерода в стали 35: 0,36% С.

Степень сложности - С3 (приложение 2, стр.8) [6].

С = mп / mф,

где mф - масса простой фигуры, в кг, определяется:

mф = Vф Ч с,

где Vф - объем фигуры, Vф = Rф2hф = 3,14 152 100 = 70650мм3;

mф = 70650 Ч 0,00782 = 552,4 г = 0,552кг;

С = 0,141 / 0,552 = 0,255.

Конфигурация поверхности разъема штампа - П (плоская) (табл.1, стр8) [6].

Исходный индекс - 6 (табл.2, стр.9) [6].

3. Припуски и кузнечные напуски.

Основные припуски на размеры (табл.3, стр.12) [6]:

0,9 - Ш18 и чистота поверхности 1,6;

0,9 - Ш30 и чистота поверхности 2,5;

0,9 - Ш18 и чистота поверхности 6,3.

Дополнительные припуски, учитывающие:

- отклонение от плоскостности - 0,2 мм (табл.5, стр.14) [6].

- смещение по поверхности разъема штампа - 0,1 мм (табл.4, стр.14) [6].

Штамповочный уклон на наружной поверхности - не более 5° принимаем - 1°.

4. Размеры поковки и их допускаемые отклонения.

Размеры поковки, мм:

Ш18 + (0,9 + 0,1 + 0,2) Ч 2 = 20,4 мм принимаем 20,5 мм;

Ш30 + (0,9 + 0,1 + 0,2) Ч 2 = 32,4 мм принимаем 32,5 мм;

Ш18 + (0,9 + 0,1 + 0,2) Ч 2 = 20,4 мм принимаем 20,5 мм.

Радиус закругления наружных углов - 1,0 мм (табл.7, стр.15) [6].

Допускаемые отклонения размеров (табл.8, стр.17) [6]:

Ш20,5, Ш32,5, Ш20,5.

Неуказанные допуски радиусов закруглений 0,5 мм (п.5.23, стр.25) [6].

Допускаемая величина остаточного облоя 0,4 мм (п.5.8, стр.21) [6].

Допускаемое отклонение от плоскостности 0,5 мм (п.5.16, стр.25) [6].

Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа 0,2 мм (табл.9, стр.20) [6].

Допустимая величина высоты заусенца 2,0 мм (п.5.10, стр.21) [6].

3. Проектирование технологического процесса механической обработки

3.1 Определение маршрута обработки отдельных поверхностей детали, шероховатости и точности обработки

Таблица 3.1. Маршрутная обработка детали «Золотник»

№	Наимнование операции	Рабочий эскиз	Станок, оборудование	Оснастка
1	Заготовительная		Кривошипный горячештамповочный пресс (КГШП)
005	Токарная		Токарный 1А616	3-х кулачковый патрон
010	Токарная		Токарный автомат 1Б240-6К	Патрон
015	Токарная		Токарный автомат 1Б240-6К	Патрон
015	Токарная		Токарный станок 16Т02П	Патрон
025	Сверлильная		Вертикально-сверлильный 2Н118	Спец. приспособление
030	Сверлильная		Вертикально-сверлильный 2Н118	Спец. приспособление
035	Нанесение покрытия
040	Шлифовальная		Круглошлифо-вальный 3У10В	Центр
045	Моечная	Промыть деталь	Моечная машина
050	Маркировачная	Навесить бирку с обозначением детали на тару
055	Контрольная	Технический контроль		Плита по ГОСТ 10905-86



3.2 Разделение технологического процесса на этапы по видам обработки

Рис. 3.1. Эскиз детали с номерами основных поверхностей.

Таблица 3.2. Схема технологического процесса.

Наименование этапа	№ и наименование операции	№ основных поверхностей	Цель операции*
		Наружные цилинд.	Внутрен. цилинд.	Плоские	Другие
		1	2	3	4	5	6	7
		Заданные по чертежу квалитет и класс шероховатости
		е9, Ra 1,6	h14Ra 3,2	h14Ra 3,2	h14Ra 3,2	h14Ra 1,6	h14Ra 3,2	IT14 Ra 3,2
		Выполняемые по технологии квалитет и класс шероховатости
	000 Заготовительная
	005 Токарная
	010 Токарная			h14Ra 3,2
	015 Токарная		h14Ra 3,2			h10Ra 1,6	h12Ra 4,0
	020 Токарная							h10Ra 4,0
	025 Сверлильная				h14Ra 3,2
	030 Сверлильная
	035 Покрытие
	040 Шлифовальная	е9, Ra 1,6

- 1 - формообразование заготовки;

- 2 - подготовка черновых баз;

- 3 - предварительная обработка детали;

- 4 - формообразование детали, повышение качества поверхностей;

- 5 - окончательное формообразование детали;

- 6 - обеспечение требований чертежа:

- 7 - обеспечение требований чертежа;

- 8 - упрочнение и коррозионная защита детали;

- 9 - обеспечение требований чертежа.

3.2 Выбор типа оборудования, приспособлений и инструмента

Выбор станков для проектируемого технологического процесса производится после того, как каждая операция предварительно разработана. Это значит, что намечены, выбраны или определены: метод обработки поверхности или сочетания поверхностей (точение, фрезерование, сверление и т.п); точность и шероховатость поверхностей; припуск на обработку; режущий инструмент; такт выпуска и тип производства. Типоразмер станка (модель) станка можно выбрать сравнительно быстро на основании таких данных, как метод обработки, шероховатость, расположение и размеры обрабатываемой поверхности или габаритные размеры детали.

После определения необходимого количества станков исходя из заданной производительности по первому варианту может измениться первоначальное решение по выбору типоразмера станка. Это возможно в условиях массового производства, где необходимо стремиться, чтобы на операциях было занято не более одного-двух станков. В этом случае, если первоначально был, например, принят одношпиндельный станок,, может оказаться целесообразней его замена на многошпиндельный многопозиционный, специализированный или даже специальный. Во всех случаях целесообразность замены подтверждается технико-экономическими расчетами.

Еще одним фактором, который может привести к изменению первоначального решения по выбору типоразмера станка, является неэффективное использование его по мощности. В подобных случаях, в условиях массового производства, а иногда и крупносерийного, разрешается, когда нет возможности подобрать более подходящий станок и когда это предусматривается конструкцией станка, установить для привода главного движения электродвигатель меньшей мощности.

Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости (замены) инструмента.

По возможности используются стандартные инструменты.

Станочные приспособления:

При выборе станочных приспособлений учитывались:

- вид механической обработки;

- модель станка;

- режущие инструменты;

- тип производства.

Таблица 3.3. Станочные приспособления

№	Наименование операции	Наименование приспособления	Обозначение приспособления
005 020	Токарная	Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон	Патрон 7100-0061 ГОСТ 2675-80
010 015	Токарная	Токарный самоцентрирующийся трехкулачковый клиновой	Патрон ГОСТ 24351-80
025 030	Сверлильная	Специальные приспособления
040	Шлифовальная	Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон	Патрон 7100-0061 ГОСТ 2675-80
		Центр вращающийся, для установки центровыми отверстиями	Центр ГОСТ 8742-75



При выборе инструментальных приспособлений учитывались:

- вид механической обработки;

- конструкция посадочного места станка;

3.3 Выбор и обоснование технологических и измерительных баз на первой и последующий операций с соблюдением принципов постоянства и единства баз

Таблица 3.4. Минимизация количества баз.

Направление базирования	Варианты баз	Тип приспособления	Погрешность установки (мм)	№ операций и заданная точность размеров и радиальных биений
				005/12	010/12	015/12	020/10	025/14	030/14	035	040
осевое	8	3-х кулачковый патрон	0,08	8
	12		0,08	12
	5	3-х кулачковый патрон	0,08		5	5
	2		0,08		2	2
	7	Патрон	0,07				7	7	7
	10		0,07				10

При разработке технологического процесса допуски линейных размеров выдерживаются. Это осуществляется совмещением технологических и измерительных баз.

Расчет линейных технологических размеров и назначение допусков.



Рис. 3.2. Схема обработки золотника.

Рис. 3.3.. Граф технологических линейных размерных цепей.

4. Проектирование технологической операции

4.1 Обоснование содержания и структуры операции

- 1 - формообразование заготовки:

типового технологического процесса на данном этапе является изменение заготовки с «прутка» на «штамповку». В типовом технологическом процессе заготовка бралась из прутка. Для предлагаемого технологического процесса данный метод заготовки не подходит вследствие большого расхода материала (КИМ), предлагаемый метод получения заготовки - штамповка (КГШП) наиболее приближает, для данного типа производства, форму заготовки.

- 2 - подготовка черновых баз:

Данный этап не соответствует типовому технологическому процессу. Введение нового этапа в разрабатываемый технологический процесс. После изменения заготовки несколько ухудшилось качество поверхностей, в том числе и поверхностей используемых для базирования. Также появилось коробления поверхностей, что также неблагоприятно сказывается на точности обработку. Для улучшения установочной базы на последующей операции и как следствие обеспечения необходимой точности и повышения качества на последующих обработках была введена данная операция.

- 3 - предварительная обработка детали:

Данный этап не соответствует типовому технологическому процессу. На данном этапе происходит черновая обработка детали и предварительное формообразование детали. В отличие от типового технологического процесса данную деталь на данном этапе невозможно будет обработать за одну операцию с обеспечением заданной по чертежу точности. Вследствие этого операция 015 - токарная была разбита на 2 операции.

- 4 - формообразование детали, повышение качества поверхностей:

Данный этап не соответствует типовому технологическому процессу вследствие разъединения операции для повышения требуемого качества и необходимой точности согласно чертежу детали.

- 5 - окончательное формообразование детали;

Данный этап не соответствует типовому технологическому процессу. В предлагаемый технологический процесс были введены дополнительные переходы согласно требованиям чертежа.

- 6 - обеспечение требований чертежа:

Данный этап не соответствует типовому технологическому процессу. Данный этап заключается во введении дополнительной операции вследствие изменения конструкции детали.

- 7 - обеспечение требований чертежа:

Данный этап не соответствует типовому технологическому процессу. Данный этап заключается во введении дополнительной операции вследствие изменения конструкции детали.

- 8 - упрочнение и коррозионная защита детали:

Данный этап не соответствует типовому технологическому процессу. В типовом технологическом процессе данный этап располагается в конце технологического процесса, что нежелательно для детали «золотник». В детали «золотник», необходимо наносить покрытие с обеспечением шероховатости Rа1,6, т.е. до финишных операций (шлифования).

- 9 - обеспечение требований чертежа:

Данный этап соответствует предлагаемому технологическому процессу.

4.2 Расчет режимов резания, технических норм времени, определение разряда работ.

Расчет режимов резания для операции 005



Рис. 4.1. Эскиз операции 005 - токарной.

4.3 Расчет режимов резания для продольного точения (d5.1) Ш18

- Глубина резания, t: при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД принимается равной припуску на обработку.

t = 1 мм.

- Подача для черного точения:

Sтабл = 0,30,4 мм/об (табл.11,стр266) [2];

Принимаем Sприн = 0,4 мм/об.

- Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании, в м/мин, рассчитывают по формуле:

Vрасч =ЧKv,

Где Cv = 350; x = 0,15; y = 0,35; m = 0,2 (табл. 17, стр. 269) [2];

Т - период стойкости инструмента, = 30мин;

S - подача, = 0,4;

Kv = KmvЧKnvЧKиv,

гдеKmv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки (табл. 1-4, стр. 261) [2], определяется по формуле:

Kmv = KrЧ,

гдев - предел прочности обрабатываемого материала = 760 мПа;

Kr - коэффициент для материала инструмента = 1,0;

n - показатель степени при обработке резцами = 1,0

Kmv = 1,0Ч= 0,98

Knv - коэффициент учитывающий состояние поверхности, = 0,8 (табл. 5, стр. 263) [2];

Kиv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента, = 1,0 (табл. 6, стр. 263) [2].

Kv = 0,98 Ч 0,8 Ч 0,65 = 0,5096

Vрасч = Ч 0,5096 = 112,4 м/мин

- Частота вращения шпинделя или заготовки, в об/мин, определяется по формуле:

nрасч = == 1988,67 об/мин

По паспорту станка выбираем nприн = 1800 об/мин.

Корректируем скорость резания вследствие изменения частоты вращения шпинделя:

Vприн = = = 101,79 м/мин

- Силу резания, в Н, определяют по формуле:

Pz,y,x = 10ЧCpЧtxЧSyЧVnЧKp,



где(Pz) Сp = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = -0,15; (табл. 22, стр. 273) [2];

(Py) Сp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = -0,3; (табл. 22, стр. 273) [2];

(Px) Сp = 339; x = 1,0; y = 0,5; n = -0,4; (табл. 22, стр. 273) [2];

Поправочный коэффициент Кр, определяется по формуле:

Kp = Kmp Ч Kцp Ч Kгp Ч Kлp Ч Krp ,

гдеКмр - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости, определяется по формуле (табл. 9, стр. 264) [2]:

Kmp =,

гдев - предел прочности материала, = 760 мПа;

n - показатель степени для твердого сплава, = 0,75

Kmp == 1

Кцр = 1,0(Pz); = 1,0(Py); = 1,0(Px); (табл. 23, стр. 275) [2];

Кгр = 1,0(Pz); = 1,0(Py); = 1,0(Px); (табл. 23, стр. 275) [2];

Клр = 1,0(Pz); = 1,0(Py); = 1,0(Px); (табл. 23, стр. 275) [2];

Кrр = 0,93(Pz); = 0,82(Py); = 1,0(Px); (табл. 23, стр. 275) [2];

Kp(Pz) = 1 Ч 1Ч 1 Ч 1 Ч 0,93 = 0,93

Kp(Py) = 1Ч 1 Ч 1 Ч 0,82 = 0,82

Kp(Px) = 1Ч 1 Ч 1 Ч 1 = 1

Pz = 10 Ч 300 Ч 11,0 Ч 0,40,75 Ч 101,79 -0,15 Ч 0,93 = 701,44 Н

Py = 10 Ч 243 Ч 10,9 Ч 0,40,6 Ч 101,79 -0,3 Ч 0,82 = 287,31 Н

Px = 10 Ч 339 Ч 11,0 Ч 0,40,5 Ч 101,79 -0,4 Ч 1 = 337,4 Н

- Мощность резания, кВт, рассчитывается по формуле:

Nрез =,

Nрез = = 1,17 кВт

- Проверка требуемой мощности электродвигателя:

Nэд = ,

гдеК1 - коэффициент использования станков по мощности, 0,8;

К2 - коэффициент перегрузки, 1,25;

- КПД привода, 0,70,75.

Nэд = = 0,9984 кВт

Т.к. по паспарту станка 1А616 Nэл = 4 кВт, то данные режимы резанья удовлетворяют требованиям для продольного точения.

- Основное машинное время для токарных работ (обтачивание и растачивание цилиндрических поверхностей), в мин, определяется по формуле:

То = Ч i,

гдеi - число проходов инструмента, = 1

L - расчетная длина рабочего хода инструмента, принимаемая для определения основного (технологического) времени, в мин, определяется по формуле:

L = l + l1 + l2,



гдеl - длина обрабатываемой поверхности, в мм. = А5.1;

l1 - величина врезания инструмента, в мм. (стр.620, табл.2) [7] = 2;

l2 - величина перебега инструмента (при точении в упор = 0), в мм..

L = 19,37 + 2 = 21,37 мм.

То = Ч 1 = 0,033 мин.

4.4 Расчет режимов резания для поперечного точения (А5.1) Ш18

t = 0,83 мм - выбираем из расчета (Z5.1).

- Подача для черного точения:

Sтабл = 0,30,4 мм/об (табл. 11, стр. 266) [2];

Принимаем Sприн = 0,4 мм/об.

- Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании, в м/мин, рассчитывают по формуле:

Vрасч =ЧKv,

Kv = KmvЧKnvЧKиvKv = 0,98 Ч 0,8 Ч 0,65 = 0,5096

Vрасч = Ч 0,5096 = 115,59 м/мин

- Частота вращения шпинделя или заготовки, в об/мин, определяется по формуле:

nрасч = == 1870,42 об/мин

По паспорту станка выбираем nприн = 1800 об/мин.

Корректируем скорость резания вследствие изменения частоты вращения шпинделя:

Vприн = = = 101,79 м/мин

- Силу резания, в Н, определяют по формуле:

Pz,y,x = 10ЧCpЧtxЧSyЧVnЧKp,

Поправочный коэффициент Кр, определяется по формуле:

Kp = Kmp Ч Kцp Ч Kгp Ч Kлp Ч Krp ,

Kp(Pz) = 1 Ч 1Ч 1 Ч 1 Ч 0,93 = 0,93

Kp(Py) = 1Ч 1 Ч 1 Ч 0,82 = 0,82

Kp(Px) = 1Ч 1 Ч 1 Ч 1 = 1

Pz = 10 Ч 300 Ч 0,831,0 Ч 0,40,75 Ч 101,79 -0,15 Ч 0,93 = 1052,17 Н

Py = 10 Ч 243 Ч 0,830,9 Ч 0,40,6 Ч 101,79 -0,3 Ч 0,82 = 413,83 Н

Px = 10 Ч 339 Ч 0,831,0 Ч 0,40,5 Ч 101,79 -0,4 Ч 1 = 506,1 Н

- Мощность резания, кВт, рассчитывается по формуле:

Nрез =,

Nрез = = 1,75 кВт

- Проверка требуемой мощности электродвигателя:

Nэд = = 1,493 кВт

Т.к. по паспарту станка Nэл = 4 кВт, то данные режимы резанья удовлетворяют требованиям для поперечного точения.

- Основное машинное время для токарных работ (точение торцевой поверхности А5.1), в мин, определяется по формуле:

То = Ч i,

гдеi = 1;

L = = 9 мм.

То = Ч 1 = 0,014 мин.



Заключение

В данной курсовой работе я составил технологические процессы изготовления формы для пневморасприделителя, и на основе этих технологических процессов я узнал, как получить форму для формы методом порошковой металлургии и методы обработки полученной формы на токарных станках и сверлильные станки на основе определенной последовательности.

В процессе обработки загатовки, исходя из ее механических и физических свойств, были рассчитаны скоростные параметры инструментов и машин, применяемых для ее обработки.

После окончания процесса механической обработки деталь проверяют с помощью специальных измерительных инструментов и приспособлений.

Если все значения соответствуют плану, золотник считается годным к работе.



Список используемой литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещярекова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. - Т.1. - 656с.

2. Справочник конструктора-машиностроителя /Под ред. В.И.Анурьева.

5 и 6 -е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 728 с.

3. Основы технология машиностроения (учебник) А.М.Антимов. 2017. -21с

4. В.Ю. Новиков, А.И. Ильянков “ Технология машиностроения ” Часть 1 2014. -204 с.

5. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Москва - 1990г

6. Обработка металлов резанием /Под ред. А.А.Панова. - М.: Машиностроение. 1988. - 736 с.: ил.

7. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов]. /Под ред. А.Ф.Горбацевича., В.А.Шкреда. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Выш. школа, 1983. - 256 с., ил.

8. Приспособления для металлорежущих станков /Под ред. М.А.Ансерова. 4-е изд., исправл. и доп. Л., «Машиностроение», 1975 г. - 656 с.

Интернет сайты:

1. https://studfile.net/preview/6184997/page:2/

2. https://chertegrf.ru/chertezhi/sborochnye-uzly/raspredeliteli/zolotnik-uzla-pnevmoraspredelitelya.html

3. https://knowledge.allbest.ru/manufacture/2c0a65635a2ad79a4d43a89421206d37_0.html

Размещено на Allbest.ru

...