Проектирование технологического процесса обработки детали "Вал-шестерня"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и молодежной политики

Свердловской области

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Свердловской области

«Екатеринбургский техникум химического машиностроения»

15.02.08 Технология машиностроения

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: Проектирование технологического процесса обработки детали «Вал-шестерня

Выполнила:

студентка группы ТМ-41 Пронина О.Л.

Екатеринбург, 2024

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Описание конструкции и назначение изделия

1.2 Анализ чертежа детали и ее технологичность

1.3 Выбор метода изготовления заготовки

1.3.1 Обоснование метода получения заготовки

1.3.2 Назначение припусков на механическую обработку

1.4 Выбор технологических баз

1.5 Разработка технологического маршрута

1.6 Разработка операции принятых технологических баз

1.6.1 Выбор схем построения операций

1.6.2 Выбор и обоснования моделей станков и типов приспособлений

1.6.3 Выбор марки материала и конструкций режущего инструмента

1.7 Определение режимов резания и норм времени

1.7.1 Расчет режимов резания

1.7.2 Определение норм времени

2. Экономическая часть

2.1 Расчет общей трудоемкости на деталь и программу

2.2 Расчет показателей плана на труд

2.3 Расчет среднегодовой и среднемесячной заработной платы по категориям работающих

2.4 Расчет прямых затрат полной себестоимости детали

2.5 Расчет косвенных затрат себестоимости

2.6 Калькуляция производства детали

3. Охрана труда и техника безопасности при работе на металлорежущих станках

3.1 Общие требования безопасности

3.1.1 Требования безопасности при работе на станках токарной группы

3.1.2 Требования безопасности при работе со смазывающими охлаждающими жидкостями

3.1.3 Требования безопасности при работе на шлифовальных станках

3.1.4 Требования безопасности при работе на сверлильных станках

3.2 Требования безопасности в аварийных ситуациях

3.3 Санитарно-гигиенических требования к воздушной среде

3.3.1 Защита от шума и вибрации

3.3.2 Действие шума на организм человека

3.3.3 Действие вибрации на организм человека

3.4 Основные меры зашиты от поражения электрическим током

3.5 Предотвращение пожаров на предприятиях

Заключение

Список использованных источников

Введение

Машиностроение является одной из важнейших отраслей в промышленном комплексе нашей страны. Для народного хозяйства необходимо увеличение выпуска продукции машиностроения и повышение её качества. Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывном совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществлённого труда изготовить любую машину или деталь.

Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более современных машин и механизмов, и снижению их себестоимости. Актуальная задача повышения качества машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Обеспечение заданной точности при наименьших затратах - основная задача при разработке технологических процессов.

Основные задачи в области машиностроения и перспективы её развития:

- приближение формы заготовки к форме готового изделия за счёт применения методов пластической деформации, порошковой металлургии, специального профильного проката и других прогрессивных видов заготовок;

- автоматизация технологических процессов за счет применения автоматических загрузочных устройств, манипуляторов, промышленных роботов, автоматических линий, станков с ЧПУ;

- концентрация переходов и операций, применение специальных и специализированных станков;

- применение групповой технологии и высокоэффективной оснастки;

- использование эффективных смазочно-охлаждающих жидкостей с подводом их в зону резания;

- разработка и внедрение высокопроизводительных конструкций режущего инструмента из твёрдых сплавов, минералокерамики, синтетических сверхтвёрдых материалов, быстрорежущих сталей повышенной и высокой производительности;

- широкое использование электрофизических и электрохимических методов обработки, нанесение износоустойчивых покрытий.

Темой моего проекта является: Разработка технологического процесса механической обработки детали «Вал-шестерня».

Цель: разработать технологический процесс механической обработки детали «Вал-шестерня».

Задачи дипломного проекта:

1. Анализ исходных данных и методов обработки

2. Разработка технологического процесса

3. Проектирование станочного приспособления и контрольно-измерительного инструмента

4. Калькуляция затрат и расчет себестоимости обработки детали

5. Описание вопросов охраны труда и пожарной безопасности

К мероприятиям по разработке новых прогрессивных технологических процессов относится и автоматизация, на ее основе проектируется высокопроизводительное технологическое оборудование, осуществляющее рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.

1. Технологическая часть

1.1 Описание конструкции и назначения изделия

Исходные данные: объектом проектирования технологического процесса является деталь Вал-шестерня с годовой программой выпуска 5000 шт. Данная деталь относится к деталям типа тел вращения, которые широко распространены в машиностроении.

По своей конструкции деталь относится к классу валов, так как соотношение D/d =142,977/540?0,26. Габаритные размеры: наибольший диаметр Ш142,977, длина - 540. Деталь имеет ступенчатую цилиндрическую форму.

I ступень (слева направо): диаметром Ш65h8 и длиной 25 имеет два глухих резьбовых отверстия М12-7Н, расположенных с торца на межосевом расстоянии 35 мм, и фаску 2Ч45°, при переходе на следующую ступень выполнено скругление R2.

II ступень выполнена в виде шлицевого прямобочного участка с параметрами: b-10Ч72Ч78a11Ч12d10 длиной 82мм. Переход на следующую ступень выполнен в виде конической поверхности под углом 45°.

III ступень выполнена Ш80 с разными допусками под посадочные места подшипника длиной 150мм. Переход на следующую ступень выполнен в виде канавки шириной 5мм и диаметром Ш79.

IV ступень выполнена диаметром Ш90 и длиной 80, при этом на данном участке располагается шпоночный призматический паз шириной 25, глубиной 9 и длиной 80. Данный паз расположен частично на длину 16 на следующей ступени. Переход на следующую ступень выполнен скруглением R3.

V ступень выполнена диаметром Ш110 и длиной 45 с переходом на следующую ступень в виде скругления R3.

VI ступень выполнена в виде зубчатого участка с числом зубьев - 26 и модулем 5 мм. По торцам данной ступени выполнены 2 фаски 2Ч45є. Переход на следующую ступень выполнен в виде канавки шириной 5мм и диаметром Ш79.

VII ступень выполнена диаметром Ш80 и длиной 60, на торце которой выполнена фаска 1,6Ч45є.

По обоим торцам Вала-шестерни выполнены центровые отверстия В5 по ГОСТ 14034-74.

Вал-шестерня используется для передачи мощности исполнительному устройству посредством редукторов и приводных механизмов. Конструкция детали представляет собой узел, объединивший функционал двух элементов - вала и шестерни. Работа вала-шестерни заключается в передаче момента вращения от одного элемента другому - механизм зацепляет соседнее зубчатое колесо, передавая воздействие ему. Вал-шестерня является более надежным и точным аналогом насадной шестерни. Парная конструкция нашла широкое применение в механизмах с редукторами и приводами. Вал-шестерни не смогли вытеснить насадные только в тех механизмах, в которых зубчатое колесо должно двигаться в процессе работы по оси вала.

1.2 Анализ чертежа детали и ее технологичность

Особые требования по точности предъявляются к размерам: Ш65h8, Ш78a11, 12d10, Ш80h8, Ш80h11, Ш80k6, Ш90h6, Ш142,977h11, М12-7Н, 25N9. Остальные размеры заданы допусками по несопрягаемым поверхностям. Предельные отклонения и размеры поверхностей сведены в таблицу 1.

Шероховатость поверхностей Ш65h8, Ш78a11, Ш80k6 составляет по среднему арифметическому отклонению профиля - Ra=1,25мкм, для поверхностей Ш80h11, Ш142,977h11, 25N9, боковых сторон шлицев и уступов пятой и шестой ступени - по высоте неровностей профиля Rz=20мкм, для поверхности Ш90h6 и боковым сторонам зубьев - Ra=2,5мкм. Для всех неуказанных поверхностей - Rz=40мкм.

Допуск радиального биения поверхностей Ш65h8, Ш80h8 относительно общей оси Д 0,04 мм; допуск радиального биения шеек Ш80k6 относительно общей оси Д 0,025 мм; допуск радиального биения диаметра выступов зубьев Ш142,977h11 относительно общей оси Д 0,05 мм. Допуск параллельности шпоночного паза 25N9 относительно общей оси Д 0,05 мм, допуск симметричности шпоночного паза 25N9 относительно общей оси Д 0,03 мм.

Таблица 1 - Точностные характеристики поверхностей детали

Размер детали, мм	Система	Квалитет	Верхнее отклонение размера еs, мм	Нижнее отклонение размера еs, мм	Номинальный размер Dном, мм	Наибольший предельный размер Dmax, мм	Наименьший предельный размер Dmin, мм	Допуск TD, мм
Ш65h8	вал	h 8	0	-0,046	65	65,0	64,934	0,046
Ш78a11	отв.	IT11	-0,36	-0,55	78	77,64	77,45	0,19
Ш80h8	вал	h 8	0	-0,046	80	80,0	79,954	0,046
Ш80h11	вал	h11	0	-0,19	80	80	79,81	0,19
Ш80k6	отв.	k6	+0,021	+0,002	80	80,021	80,002	0,019
Ш90h6	вал	h6	0	-0,022	90	90,0	89,978	0,022
Ш142,977h11	отв.	h11	0	-0,25	142,977	142,977	142,727	0,25
25N9	вал	N9	0	-0,052	25	25,0	24,948	0,052
М12-7Н	отв.	7Н	+0,018	0	12	12,018	12,0	0,018
12d10	отв.	d10	-0,05	-0,16	12	11,95	11,84	0,11
340+1,4	отв.	Н14	+1,4	0	340	341,4	340,0	1,4
85+0,87	отв.	Н14	+0,87	0	85	85,87	85,0	0,87
95h12	вал	h12	0	-0,35	95	95,0	94,65	0,35
140h12	вал	h12	0	-0,4	140	140,0	139,6	0,4
58±0,95		±IT16/2	+0,95	-0,95	58	58,95	57,05	1,90
Ш110-0,87	вал	h14	0	-0,87	110	110,0	109,13	0,87
25+0,52	отв.	Н14	+0,52	0	25	25,52	25,0	0,52
82+0,87	отв.	Н14	+0,87	0	82	82,87	82,0	0,87
30±0,8		±IT16/2	+0,8	-0,8	30	30,8	29,2	1,6
16±0,55		±IT16/2	+0,55	-0,55	16	16,55	15,45	1,1
260+1,3	отв.	Н14	+1,3	0	260	260,3	260,0	1,3
96+0,87	отв.	Н14	+0,87	0	96	96,87	96,0	0,87
540±1,4		±IT15/2	+1,4	-1,4	540	541,4	538,6	2,8
Ш79-0,3	вал	h12	0	-0,3	79	79,0	78,7	0,3
5+0,3	отв.	Н14	+0,3	0	5	5,3	5,0	0,3
35±1			+1	-1	35	36,0	34,0	2,0
22+0,52	отв.	Н14	+0,52	0	22	22,52	22,0	0,52
27+0,52	отв.	Н14	+0,52	0	27	27,52	27,0	0,52
9+0,2	отв.	Н14	+0,2	0	9	9,2	9,0	0,2

При обработке необходимо обеспечить выполнение всех требований и обратить внимание на точные размеры. На рисунке 1 показан Вал-шестерня с нумерацией всех поверхностей. В таблице 2 приведены основные требования, предъявляемые к рассматриваемым поверхностям.

Материал детали 40Х ГОСТ 4543-71? это конструкционная легированная сталь, хорошо обрабатывается резанием и обработкой давлением, соответствует назначению детали, так как эта сталь имеет повышенную прочность.

Химический состав и механические свойства стали представлены в таблицах 3 и 4.

Рисунок 1 - Вал-шестерня с нумерацией поверхностей

Таблица 2 - Данные о поверхностях

№ поверхности	Наименование, форма	Основные размеры, мм	Поле допуска, квалитет	Шероховатость Ra, мкм	Метод обработки
1	Торец (лев)	L=540	IT 15	Rz 40	точение однократное
2	Фаска	L=1,6	IT14	Rz 40	точение однократное
3	Диаметр	d=65	h8	Rа 1,25	шлифование чистовое
4	Скругление	R2	IT14	Rz 40	точение однократное
5	Уступ	L=25	IT14	Rz 40	точение однократное
6	Диаметр шлицев	d=68	IT 11	Rа 1,25	шлифование чистовое
7	Уступ	L=85	h14	Rz 40	точение однократное
8	Фаска	L=1	IT14	Rz 40	точение однократное
9	Диаметр	d=80	h8	Rа 1,25	шлифование чистовое
10	Диаметр	d=80	h11	Rz 20	точение чистовое
11	Диаметр	d=80	k6	Rа 1,25	шлифование чистовое
12	Канавка	d=79	h14	Rz 40	точение однократное
13	Уступ	L=58	IT14	Rz 40	точение однократное
14	Фаска	L=1,6	IT14	Rz 40	точение однократное
15	Диаметр	d=90	h6	Rа 2,5	шлифование однократное
16	Скругление	R3	IT14	Rz 40	точение однократное
17	Уступ	L=340	IT14	Rz 20	точение чистовое
18	Диаметр	d=110	h14	Rz 40	точение однократное
19	Скругление	R3	IT14	Rz 40	точение однократное
20	Уступ	L=95	h12	Rz 40	точение чистовое
21	Фаска	L=2	IT14	Rz 40	точение однократное
22	Диаметр зубьев	d=142,977	IT 11	Rz 20	шлифование однократное
23	Фаска	L=2	IT14	Rz 40	точение однократное
24	Уступ	L=140	h12	Rz 20	точение чистовое
25	Скругление	R1,6	IT14	Rz 40	точение однократное
26	Канавка	d=79	h14	Rz 40	точение однократное
27	Диаметр	d=80	k6	Rа 1,25	шлифование чистовое
28	Фаска	L=1,6	IT14	Rz 40	точение однократное
29	Торец (прав)	L=540	IT 15	Rz 40	точение однократное
30	Отверстие центровое	d=5	H14	Rz 40	сверление однократное
31	Паз	L=16	IT16	Rz 20	фрезерование чистовое
32	Паз	L=25	N9	Rz 20	фрезерование чистовое
33	Паз	L=9	Н14	Rz 20	фрезерование чистовое
34	Паз	L=96	Н14	Rz 20	фрезерование чистовое
35	Отверстие центровое	d=5	H14	Rz 40	сверление однократное
36	Отверстие резьбовое	М12	7Н	Rz 40	резьбонарезание
37	Отверстие резьбовое	М12	7Н	Rz 40	резьбонарезание

Таблица 3 - Химический анализ стали 40Х, %

Элемент	Массовая доля элемента	Элемент	Массовая доля элемента
Углерод	0,36-0,44	Никель	Не более 0,25
Кремний	0,17-0,37	Хром	Не более 0,035
Марганец	0,5-0,8	Медь	Не более 0,25
Сера	Не более 0,04	Железо	?97
Фосфор	Не более 0,25

Таблица 4 - Механические свойства стали 40Х

Состояние поставки, режим термообработки	Предел текучести у0,2 ,МПа	Предел прочности ув, МПа	Относительное удлинение д5 ,%	Относительное сужение ш ,%	Ударная вязкость KCU, кДж / м2
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло	780	980	10	45	59

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса. Поэтому технологический анализ один из важнейших этапов технологической разработки.

В данном проекте рассматривается деталь Вал-шестерня с программой выпуска деталей - 5000 штук.

Деталь обладает средней жесткостью, т.к. отношение ее длины к диаметру меньше12:

,

где l = 540 мм - длина детали;

d = 65 мм - наименьший диаметр детали.

В конструкции детали перепад диаметров двусторонней ступенчатости, что позволяет удобно обрабатывать с обеих сторон. Но наличие зубчатого участка большого диаметра будет требовать получение заготовки ковкой или штамповкой.

Шлицевой участок вала выполнен открытым с одной стороны и предусматривает выход фрезы с другой стороны. При обработке зубчатого участка доступ инструмента будет обеспечен со всех сторон. В конструкции детали предусматриваются канавки между ступенями одинаковой ширины, что позволит обрабатывать одним инструментом. В некоторых местах предусмотрены скругления и фаски, которые будут обеспечивать удобный выход инструментов и отсутствие рисок на торцах ступеней. Все поверхности Вала-шестерни можно обрабатывать универсальными инструментами, не требующими дополнительной подготовки перед наладкой.

Наличие центровых отверстий в детали значительно упрощает обработку, так как это делает возможным совместить технологическую и измерительную базы. А также сократить количество переустановов и смены баз, сохраняя принцип совмещения т единства баз.

Требуемая точность обработки цилиндрических поверхностей детали обеспечивается чистовым точением и однократным шлифованием (Ra2,5, Ra1,25, Rz20). Требуемая шероховатость шпоночного паза обеспечивается чистовым фрезерованием, резьбовых отверстий - сверлением и последующим нарезанием резьбы. Токарная операция проводится в несколько переходов и два установа.

Из вышесказанного следует, что выбранные способы обработки поверхностей заготовки соответствуют проставленным на чертеже требованиям точности и шероховатости.

Поверхности данной детали можно обрабатывать проходными резцами, что позволяет сократить время технического обслуживания рабочего места.

Все указанные на чертеже размеры можно измерить непосредственно с помощью штангенциркуля, микрометра, нутромера и угломера.

Данная деталь является технологичной, т.к. отвечает всем эксплуатационным требованиям, может быть изготовлена в данных конкретных условиях с наименьшими затратами времени, труда и материалов при использовании наиболее прогрессивных, экономически оправданных методов производства. Конструкция детали обеспечивает возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

Проводя анализ конструкции на технологичность, определим несколько коэффициентов технологичности.

Коэффициент точности обработки Ктч определяется по формуле:

Ктч = 1 - 1/ Тср , (1)

где Тср - средний квалитет точности обработки:

Тср = , (2)

где Т i - квалитет точности обработки;

ni - число размеров соответствующего квалитета точности.

Таблица 5 - Определение Ктч

Квалитет, Т	16	15	14	12	11	9	8	7	6	Тср=12,3
Число поверхностей, ni	1	2	21	2	3	1	2	2	3	?ni=37
Произведение, Т* ni	16	30	294	24	33	9	16	14	18	?Тсрn =454

Тср = = 12,3

Ктч = 1 - = 0,92

Коэффициент шероховатости поверхности Кш определяется по формуле:

Raср = 1 - 1/ Raср (3)

где Raср - средняя шероховатость поверхностей изделия.

Raср = (4)

где Rai - шероховатость поверхности;

ni - число поверхностей соответствующей шероховатости.

Таблица 6 - Определение Кш

Параметр шероховатости, Ra	Rz40 (Ra6,3)	Rz20 (Ra3,2)	Ra2,5	Ra1,25	Raср=4,03
Число поверхностей, ni	23	8	1	5	?ni=37
Произведение Ra* ni	144,9	25,6	2,5	6,25	?Raсрni=149,25

Raср== = 4,03

Кш = 1 - 1/4,03 = 0,75

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали Ку.э определяется по формуле:

Куэ = , (5)

где Qу.э. - количество унифицированных элементов, то есть тех, обработка которых возможна стандартным инструментом;

Qэ. - общее количество конструктивных элементов.

В конструкции детали представлено 5 неунифицированных элементов: Ш12,6; Ш142,977; 79, 96 и 540. Тогда коэффициент унификации составит по (5):

Куэ = 32/37 = 0,86

Анализ технологичности конструкции детали показал:

1) изделие относится к средней точности;

2) соответствует по коэффициентам количественной оценки;

3) по технологичности конструкции изделие относится к технологичным.

1.3 Выбор метода изготовления заготовки

При выборе вида и метода изготовления заготовки учитывают конструкцию и материал детали, ее форму и размеры, тип производства и имеющееся оборудование. От выбора заготовки, т. е. установления метода ее получения, формы, величины припусков, напусков и др., зависит масса заготовки и объем последующей механической обработки детали.

На выбор заготовки влияют следующие показатели: назначение детали, материал, технические условия, объем выпуска и тип производства, тип и конструкция детали; размеры детали и оборудования, на котором они изготовляются; экономичность изготовления заготовки и, как следствие, на себестоимость изготовления детали.

Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из нее детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

1.3.1 Обоснование метода получения заготовки

Одно из основных направлений современной технологии машиностроения - совершенствование заготовительных процессов с целью снижения припусков на механическую обработку, ограничения ее операциями окончательной отделки, а в ряде случаев полного исключения, т.е. обеспечения малоотходной и безотходной технологии.

Необходимо выбрать способ получения заготовки детали «Вал-шестерня» из конструкционной стали 40Х ГОСТ 1050-2013.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали.

Детали такой конструкции, изготовленные из стали 40Х могут получаться: штамповкой или литьем. Исходя из того, что заготовка для Вала-шестерни имеет значительный перепад диаметров, относится к телу вращения и не имеет полостей, то она может быть получена штамповкой на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ). Этот способ применяется для изготовления деталей типа стержня с утолщением, колес, втулок и отличается экономией металла, но высокой стоимостью инструмента и оборудования, что делает его нецелесообразным в условиях мелкосерийного производства.

Штамповками - называют заготовки, полученные путем обработки металла давлением в прессах способом горячей или холодной штамповки, при этом одновременно могут формироваться сразу нескольких поверхностей.

Плюсы штамповки:

ѕ более сложная форма поковки и лучшее качество поверхности;

ѕ снижение припусков на обработку;

ѕ повышение точности изготовления заготовок;

ѕ уменьшение трудоёмкости;

ѕ экономия металла.

ѕ минусы штамповки:

ѕ дорогостоящая оснастка;

ѕ ограничения по массе получаемых поковок;

ѕ дополнительный отход металла в заусенец (10-30% от массы поковки);

ѕ большие усилия деформирования, чем при ковке.

1.3.2 Назначение припусков на механическую обработку

Для получения заготовки определим основные припуски для заготовки из горячей объемной штамповки. Назначение припусков проведем в соответствии с ГОСТ7505-89 «Поковки стальные штампованные». Определим исходный индекс поковки. В нашем случае: класс точности - Т4, группа стали - М2, степень сложности - С4. Тогда исходный индекс - 11. Определенные припуски приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Определение основных припусков для заготовки из штамповки

Поверхность (заготовки)	Длина, мм	Диаметр, мм	Шероховатость, Ra, мкм	Основной припуск, мм	Размеры заготовки, мм
1	540	-	Rz 40	2,3+2,3	544,6
29
3	-	65	Ra 1,25	1,8+1,8	68,6
5	25	-	Rz 40	1,5	26,5
6	-	78	Ra 1,25	1,8+1,8	81,6
8	85	-	Rz 40	1,6	86,6
9	-	80	Ra 1,25	1,8+1,8	83,6
13	260	-	Rz 40	2,0	262
15	-	90	Ra 2,5	1,6+1,6	93,2
17	340	-	Rz 20	2,0	342
18	-	110	Rz 40	1,7+1,7	113,4
20	140	-	Rz 40	1,7	141,7
22	-	142,977	Rz 20	1,9+1,9	146,8
24	95	-	Rz 20	1,6	96,6
27	-	80	Ra 1,25	1,8+1,8	83,6

На основании полученных расчетных размеров заготовки построим 3D-модель с помощью программы Компас - 3D. Полученное построение приведено на рисунке 2.

Таким образом, масса данной заготовки составит 34,2кг, тогда коэффициент использования материала определим по формуле:

К_им0,85

Вывод: так как данная деталь относится к деталям несложной конфигурации и изготавливается в условиях среднесерийного производства, то из расчета коэффициента использования материала выбранный метод заготовки является целесообразным.

Для построения чертежа заготовки детали Вал-шестерня необходимо определить размеры с учетом всех припусков, а также назначить предельные отклонения.



Рисунок 2 - Заготовка из штамповки

Общий припуск на механическую обработку включает в себя основной и дополнительный припуски. Дополнительные припуски учитывают смещение поковок, изогнутость, отклонение от плоскостности и прямолинейности. Определение основных и дополнительных припусков отражено в табл. 8. Определение размеров, допусков и предельных отклонений исходной заготовки приведено в таблице 9.

Таблица 8 - Определение общих припусков и расчетных размеров исходной заготовки

Поверхность	Размер, мм	Припуски Z, мм	Общие припуски	Расчетный размер, мм
		Основной	Дополнительный	На сторону, Zo	На диаметр, 2Zo
1, 29	544,6	2,3+2,3	0,5	2,55	-	545,1
3	68,6	1,8+1,8	0,5	2,05	4,1	69,1
5	26,5	1,5	0,5	1,7	-	27,0
6	81,6	1,8+1,8	0,5	2,05	4,1	82,1
8	86,6	1,6	0,5	2,15	-	87,1
9	83,6	1,8+1,8	0,5	2,05	4,1	84,1
13	262	2,0	0,5	2,5	-	262,5
15	93,2	1,6+1,6	0,5	1,85	3,7	93,7
17	342	2,0	0,5	2,5	-	342,5
18	113,4	1,7+1,7	0,5	1,95	3,9	113,9
20	141,7	1,7	0,5	2,2	-	142,2
22	146,8	1,9+1,9	0,5	2,15	4,3	147,3
24	96,6	1,6	0,5	2,1	-	97,1
27	83,6	1,8+1,8	0,5	2,05	4,1	84,1

Таблица 9 - Назначение допусков, предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки

Поверхность	Расчетный размер, мм	Допуск, Т, мм	ВО, мм	НО, мм	Принятый размер, мм
1, 29	545,1	3,2	+2,1	-1,1
3	69,1	2,0	+1,3	-0,7
5	27,0	1,6	+1,1	-0,5
6	82,1	2,0	+1,3	-0,7
8	87,1	2,0	+1,3	-0,7
9	84,1	2,0	+1,3	-0,7
13	262,5	3,2	+2,1	-1,1
15	93,7	2,0	+1,3	-0,7
17	342,5	3,2	+2,1	-1,1
18	113,9	2,5	+1,6	-0,9
20	142,2	2,5	+1,6	-0,9
22	147,3	2,5	+1,6	-0,9
24	97,1	2,0	+1,3	-0,7
27	84,1	2,0	+1,3	-0,7

1.4 Выбор технологических баз

Выбор технологических баз - это ответственный этап проектирования технологического процесса обработки резанием. Выбор баз связан с построением маршрута обработки заготовки. При выборе баз нужно представлять общий (укрупненный) план обработки заготовки, который на последующих этапах подвергается дальнейшей детализации и уточнению. Исходными данными при выборе баз являются рабочий чертеж детали, чертеж заготовки, технические условия на изготовление детали и заготовки.

Черновой базой являются поверхности диаметром Ш80k6, а чистовой базой являются центровые отверстия, выполняющие роль оси детали. Схемы базирования представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема базирования

1.5 Разработка технологического маршрута

При разработке технологического процесса производства детали «Вал-шестерня» для среднесерийного производства принимались во внимание особенности этого типа производства. Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономное использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге себестоимость изделия. Составленный маршрут обработки представлен в таблице 10.

Таблица 10 - Маршрут механической обработки детали

№ операции	Наименование операции	Наименование оборудования, модель
005	Штамповка	Пресс кривошипный горячештамповочный КГ8046
010	Фрезерно-центровальная	Фрезерно-центровальный полуавтомат 2Г942
015	Токарно-винторезная (черновая)	Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3
020	Термическая (улучшение)	Печь
025	Токарно-винторезная (чистовая)	Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3
030	Круглошлифовальная	Круглошлифовальный полуавтомат 3М151
035	Вертикально-фрезерная	Консольный вертикально-фрезерный станок 6Р13
040	Радиально-сверлильная	Радиально-сверлильный 2М55
045	Зубофрезерная	Горизонтальный шлицефрезерный полуавтомат 5А352ПФ2
050	Круглошлифовальная	Круглошлифовальный полуавтомат 3М151
055	Щлицефрезерная	Горизонтальный шлицефрезерный полуавтомат 5А352ПФ2
060	Контрольная	Стол ОТК

1.6 Разработка операции принятых технологических баз

Разработка технологического процесса - важнейший исходный этап подготовки производства новых изделий. После разработки техпроцесса на его основе производится конструирование и изготовление необходимой по техпроцессу оснастки, расчёт припусков, расчёт режимов резания, нормирование, организация производства.

В основу разработки технологических процессов положены два принципа - технический и экономический. В соответствии с техническим принципом проектируемый технологический процесс должен полностью обеспечить выполнение всех требований рабочих чертежей и технических условий на изготовление изделия. В соответствии с экономическим принципом изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства.

1.6.1 Выбор схем построения операций

Выбор схем построения операции был основан на требовании к точности размеров, качества поверхностей, применении методов обработки поверхностей (таблица 2) и принятого маршрута из табл. 10. Принятый вариант технологического процесса обработки детали представлен в табл. 11.

Таблица 11 - Технологический процесс обработки детали «Вал-шестерня»

№ опер.	Наименование операции	Установ	Переход
005	Штамповка
010	Фрезерно-центровальная	А	1. Установить и закрепить деталь в приспособление 2. Фрезеровать торцы, выдерживая размер 540±1,4 3. Центровать отверстия В5 ГОСТ14034-74 с двух сторон одновременно
015	Токарно-винторезная (черновая)	А	1. Установить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Точить Ш82 предварительно, выдерживая размер 95 3. Точить Ш143 предварительно, выдерживая размер 95 4. Точить канавку шириной 5, выдерживая размер Ш79 5. Точить фаску 1,6Ч45° 6. Точить фаску 2Ч45°
015	Токарно-винторезная (черновая)	Б	1. Переустановить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Точить Ш66 предварительно, выдерживая размер 25 3. Точить Ш79 предварительно, выдерживая размер 82 4. Точить Ш82 предварительно, выдерживая размер 260 5. Точить Ш92 предварительно, выдерживая размер 340 6. Точить Ш110 однократно, выдерживая размер 140 7. Точить канавку шириной 5, выдерживая размер Ш79, 260 8. Точить фаску 1,6Ч45° 9. Точить фаску 1,6Ч45° 10. Точить фаску 2Ч45°
020	Термическая		1. Улучшить до 241…285НВ
025	Токарно-винторезная (чистовая)	А	1. Установить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Точить Ш80,5 окончательно, выдерживая размер 95 3. Точить Ш142,977 окончательно, выдерживая размер 95
		Б	1. Переустановить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Точить Ш65,5 окончательно, выдерживая размер 25 3. Точить Ш78,5 окончательно, выдерживая размер 82 4. Точить Ш80,5 окончательно, выдерживая размеры 30 и 58 5. Точить Ш80h11 окончательно, выдерживая размер 260 6. Точить Ш90,5 окончательно, выдерживая размер 340
030	Круглошлифовальная	А	1. Установить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Шлифовать Ш65,2 предварительно, выдерживая размер 25 3. Шлифовать Ш80h8 окончательно, выдерживая размер 30 4. Шлифовать Ш80,2 предварительно, выдерживая размер 58 5. Шлифовать Ш90h6 окончательно, выдерживая размер 340 6. Шлифовать Ш80,2 предварительно, выдерживая размер 140
035	Вертикально-фрезерная	А	1. Установить и закрепить деталь в приспособление 2. Фрезеровать паз 25N9, выдерживая размеры 96, 16, 9
040	Радиально-сверлильная	А	1. Установить и закрепить деталь в приспособление 2. Сверлить отверстие Ш10,2 на глубину 27 3. Сверлить отверстие Ш10,2 на глубину 27 4. Зенковать фаску Ш12,6 5. Зенковать фаску Ш12,6 6. Нарезать резьбу М12-7Н на глубину 22 7. Нарезать резьбу М12-7Н на глубину 22
045	Зубофрезерная	А	1. Установить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Фрезеровать зубья m=5, z=26
050	Круглошлифовальная	А	1. Установить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Шлифовать Ш65h8 окончательно, выдерживая размер 25 3. Шлифовать Ш78а11 окончательно, выдерживая размер 82 4. Шлифовать Ш80k6 окончательно, выдерживая размер 58 5. Шлифовать Ш80k6 окончательно, выдерживая размер 140
055	Шлицефре-зерная	А	1. Установить и закрепить деталь в центрах и патроне 2. Фрезеровать шлицы b-10Ч72Ч78a11Ч12d10
060	Контрольная	-	1. Проверить размеры согласно чертежу детали

1.6.2 Выбор и обоснования моделей станков и типов приспособлений

Выбор металлорежущих станков выполняем исходя из следующих требований:

1. обращаем внимание на технологические методы обработки поверхностей;

2. мощность двигателя с учетом коэффициента полезного действия должна быть больше мощности резания;

3. габариты рабочего пространства должны позволять производить обработку как можно большего числа поверхностей за 1^й установ;

4. тип оборудования должен соответствовать типу производства;

5. количество инструментов не должно превышать емкость инструментального магазина станка и др.

Выбор станков для проектируемого технологического процесса производим после того, как каждая операция предварительно разработана. Это значит, что выбраны и определены: метод обработки поверхностей, точность и шероховатость, режущий инструмент и тип производства, габаритные размеры детали.

Для заготовительной операции 005 выбираем оборудование: Пресс горячештамповочный КГ8040.

Пресс кривошипный горячештамповочный КГ8040 Предназначен для изготовления широкой номенклатуры поковок из черных и цветных металлов и сплавов методом горячей объемной штамповки. Технические характеристики пресса представлены в таблице 12.

Таблица 12 - Технические характеристики пресс горячештамповочный КГ8040

Параметры	Значения параметров
Номинальное усилие, кН	10000
Ход ползуна, мм	380
Расстояние между столом и ползуном, мм	710
Мощность двигателя главного движения, кВт	110
Размер стола (ширина Ч длинна), мм	930 Ч 980
Габаритные размеры станка (Длина Ч Ширина Ч Высота), мм	7880 Ч 3920 Ч 5860

Фрезерование торцов и центровку детали на 010 операции производят на фрезерно-центровальном полуавтомате модели 2Г942, Техническая характеристика станка представлена в таблице 13.

Таблица 13 - Техническая характеристика фрезерно-центровального полуавтомата модели 2Г942

Основные характеристики	Величина
Диаметр обрабатываемой детали, мм:
минимальный	28
максимальный	80
Обороты фрезерной головки, об/мин: ...

Подобные документы

• Проектирование технологического процесса изготовления шестерни

  Описание конструкции шестерни и условия ее работы в механизме. Анализ технологичности конструкции и выбор способа получения заготовки. Маршрут обработки детали и определение режимов резания. Анализ возможных дефектов и методы восстановление качества.
  
  курсовая работа [653,9 K], добавлен 17.12.2013
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали: "Крышка"

  Анализ эксплуатационных свойств и технологичности конструкции детали. Выбор заготовки и способа ее получения. Проектирование техпроцесса обработки. Расчет погрешностей базирования, припусков на обработку, режимов резания, размеров заготовок, норм времени.
  
  курсовая работа [285,0 K], добавлен 09.03.2014
  

• Разработка технологического процесса обработки ступенчатого вала

  Служебное назначение и технические требования детали. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности конструкции. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрутной технологии обработки детали. Расчет режимов резания и норм времени.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 06.12.2010
  

• Процесс изготовления вала-шестерни

  Служебное назначение и техническая характеристика шестерни. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка технологического процесса обработки детали. Расчет припусков и точности обработки. Проектирование оснастки для изготовления шпоночных пазов.
  
  курсовая работа [38,0 K], добавлен 16.11.2014
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали "вал-шестерня"

  Общая характеристика детали вал-шестерня, предназначенной для передачи крутящего момента между частями механизма. Описание технологического процесса механической обработки на данную деталь. Расчет операционных размеров заготовки. Выбор режимов резания.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 29.12.2013
  

• Разработка технологического процесса изготовления детали "вал-шестерня"

  Служебное назначение коробки скоростей зиговочной машины. Технологический маршрут обработки детали "вал-шестерня". Анализ технологичности детали. Выбор оборудования, заготовки и припусков на заготовку. Расчет и назначение межооперационных припусков.
  
  курсовая работа [400,9 K], добавлен 13.12.2014
  

• Разработка технологического процесса изготовления вала

  Анализ служебного назначения и технологичности детали. Выбор способа получения заготовки. Обоснование схем базирования и установки. Разработка технологического маршрута обработки детали типа "вал". Расчет режимов резания и норм времени по операциям.
  
  курсовая работа [288,6 K], добавлен 15.07.2012
  

• Проектирование специального приспособления для обработки заготовки на радиально-сверлильном станке

  Проектирование маршрутного технологического процесса механической обработки детали. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор метода получения заготовки. Описание конструкции и принципа работы приспособления. Расчет параметров силового привода.
  
  курсовая работа [709,3 K], добавлен 23.07.2013
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали "Серьга"

  Описание конструкции детали "Серьга", анализ ее технологичности. Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки. Расчет и назначение промежуточных припусков на механическую обработку. Расчет и выбор режимов резания при обработке.
  
  курсовая работа [907,7 K], добавлен 05.03.2014
  

• Проект производственного участка механической обработки деталей бормашин с разработкой технологического процесса изготовления детали "Корпус". Программа выпуска 5450 штук в год

  Назначение детали "Корпус", анализ технологичности ее конструкции. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, расчет режимов резания. Программирование станков с ЧПУ. Проектирование механического участка.
  
  дипломная работа [4,6 M], добавлен 29.09.2013
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали "Рычаг правый"

  Служебное назначение и конструкция детали "Рычаг правый", анализ технологичности конструкции. Выбор метода получения исходной заготовки. Технологический процесс механической обработки детали. Выбор оборудования; станочное приспособление, режим резания.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.04.2016
  

• Проектирование технологического процесса механической обработки детали "Диск"

  Анализ технологичности детали "Диск". Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального. Составление технологического маршрута обработки детали. Выбор оборудования и инструментов. Расчет припусков на механическую обработку и режимов резания.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.01.2013
  

• Разработка маршрутной технологии изготовления детали "Крышка"

  Определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор вида и метода получения заготовки. Материал детали и его технологические свойства. Разработка технологического процесса обработки детали "Крышка". Расчет режимов резания.
  
  курсовая работа [705,4 K], добавлен 03.05.2017
  

• Проектирование технологического процесса механической обработки детали "Нож"

  Разработка технологического процесса обработки детали “Нож”. Выбор исходной заготовки, определение типа производства. Выбор оптимальных технологических баз. Расчет режимов резания, соответствующих выбранным методам обработки, определение припусков.
  
  курсовая работа [41,4 K], добавлен 08.01.2012
  

• Разработка предварительного плана изготовления детали ГТУ

  Описание конструкции шестерни приводной: назначение, условия работы; план технологического процесса изготовления. Обоснование выбора материала, анализ технологичности. Выбор метода получения заготовки, расчет количества ступеней обработки поверхностей.
  
  курсовая работа [466,4 K], добавлен 22.02.2012
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "Вал"

  Анализ технологичности конструкции детали, выбор способа получения заготовки и разработка плана обработки. Выбор основного технологического оборудования и технологической оснастки, расчет режимов резания и припусков на обработку, анализ схем базирования.
  
  курсовая работа [480,1 K], добавлен 09.09.2010
  

• Разработка технологического процесса механической обработки ступенчатого вала с шпоночным пазом

  Служебное назначение изделия и анализ технологичности его конструкции. Определение типа и организационной формы производства. Выбор способа получения заготовки, маршрут ее обработки, обоснование оборудования и инструментов. Расчет режимов резания.
  
  курсовая работа [165,6 K], добавлен 26.06.2014
  

• Разработка технологического процесса механической обработки шестерни ведущей

  Описание и конструкторско-технологический анализ шестерни ведущей. Назначение детали, описание материала. Выбор вида заготовки и метод её получения. Определение промежуточных припусков, технологических размеров и допусков. Расчёт режимов резания.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2015
  

• Обработка детали "Штуцер проходной"

  Анализ технологичности конструкции детали "Штуцер проходной", ее назначение. Выбор метода получения заготовки. Характеристика маршрута технологического процесса обработки детали. Расчет режимов резания и машинного времени. Режущий, мерительный инструмент.
  
  курсовая работа [765,1 K], добавлен 08.01.2012
  

• Разработка технологического процесса изготовления детали "Основа излучателя"

  Анализ эксплуатационных свойств и технологичности конструкции детали. Разработка технологического процесса обработки детали, маршрут операций, расчет погрешностей базирования, рациональные режимы резания и нормы времени, расчет точности обработки.
  
  курсовая работа [195,8 K], добавлен 24.10.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам