1. Письменная экзаменационная работа
Тема: Технический процесс на изготовления детали
«Ось ролика»
Работу выполнил
Мальгин Матвей Гр СТ9
2. Цель работы:
разработка технологического процесса изготовления детали в
соотвествии технологическими требованиями.
3. Основные задачи:
1. Изучить назначение детали «Ось ролика».
2. Описать выбор заготовки.
3. Выбрать оборудование
4. Изучить технические требования, предъявляемые к детали.
4. Характеристика детали «Ось ролика»:
Назначение детали «Ось ролика» Детали ,предназнначеные только для
поддерживания вращающихся деталей
,они не передаю крутящий момент.
324
Ø80
Заготовка: прокат, материал — сталь 40Х
ГОСТ 1050-88
5. Расчёт припусков на обработку
• Рассчитываем припуск на поверхность №1
•
Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Технология машиностроения (ТМ)Разработка технологического процесса сборки ролика конвейера и механической обработки детали ось роликаРазработка технологического процесса сборки ролика конвейера и механической обработки детали ось ролика
5,0052
2021-04-102024-09-03СтудИзба
Курсовая работа: Разработка технологического процесса сборки ролика конвейера и механической обработки детали ось ролика
-41%
Описание
Характеристики курсовой работы
Список файлов
Разработка технологического процесса сборки ролика конвейера и механической обработки детали ось ролика.pdf
Ваше удовлетворение является нашим приоритетом, если вы удовлетворены нами, пожалуйста, оставьте нам 5 ЗВЕЗД и позитивных комментариев. Спасибо большое!
Комментарии
Сопутствующие материалы
Вы можете использовать курсовую работу для примера, а также можете ссылаться на неё в своей работе. Авторство принадлежит автору работы, поэтому запрещено копировать текст из этой работы для любой публикации, в том числе в свою курсовую работу в учебном заведении, без правильно оформленной ссылки. Читайте как правильно публиковать ссылки в своей работе.
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
То есть уже всё готово?
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
А я могу что-то выложить?
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
А если в купленном файле ошибка?
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
323
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее
Контент чертежей
оп. 010-2.cdw
оп. 045.cdw
оп. 015.cdw
025.frw
020.frw
055.frw
1 Содержание.doc
Разработка технологического процесса механической обработки
1 Характеристика заданного типа производства
2 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки
3 Определение коэффициента использования материала
4 Разработка маршрута обработки с выбором станочных приспособлений и оборудования
5 Разработка операционной технологии обработки детали
Выбор и обоснование технологических баз
Определение припусков и межоперационных размеров и допусков на них табличным методом
Назначение режимов резания
Нормирование технологического процесса
Список используемых источников
Развитие народного хозяйства требует непрерывного роста отечественного машиностроения как основы технического прогресса во всех отраслях промышленности.
На современном этапе развития общества значительно возросли масштабы производства ускорились темпы научно-технического прогресса. Поэтому основной проблемой стало повышение эффективности общественного производства за счет совершенствования технологии и организации производства во все более полной механизации и автоматизации производственных процессов.
Поставлена задача добиться значительного повышения труда. В качестве важного рубежа на пути к увеличению производительности труда в ближайшие годы является необходимость максимального использования резервов имеющихся на машиностроительных предприятиях.
Необходимо обеспечить снижение трудоемкости изготовления деталей и изделий сокращение потерь рабочего времени широкое применение форм научной организации труда рост структуры производства.
Важнейшие задачи машиностроителей изменение структуры производства повышение качественных характеристик машин и оборудования продолжение работ по созданию законченных систем машин позволяющих применять комплексную механизацию и автоматизацию всего технологического цикла от поступления сырья до отгрузки готовой продукции. Автоматизация и механизация призваны коренным образом преобразить рабочие места сделать труд рабочих более производительным.
В основных направлениях экономического развития указывается на внедрение систем автоматизированного проектирования развитие производства специализированного инструмента использование программных технологий.
Титул КЭ.cdw
ФГОУ СПО АПК им. П.И. Пландина
Комплект документации
технологического процесса
механической обработки
детали «Ось ролика».
ГОСТ 3.1105-84 форма 2
1 Тех процесс.doc
1 Разработка технологического процесса механической обработки
1 Характеристика заданного типа производства
Согласно ГОСТ 31108-74 тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций т.е. отношению числа различных операций выполняемых в течение месяца к числу рабочих мест. Если это отношение равно единицы то производство массовое от 2 до 10- крупно-серийное а от 10 до 20- среднесерийное.
где О- планируемое число операций;
Р- планируемое число рабочих мест.
Следовательно производство — крупносерийное. Оно характеризуется узкой номенклатурой выпускаемых изделий при большой программе выпуска. При этом оборудование приспособления режущий и мерительный инструмент используется в основном специальные. Квалификация рабочих и стоимость продукции средняя.
Годовая программа выпуска деталей
где N1- годовая программа выпуска изделий шт.;
m- количество деталей в изделии шт;
a- процент запасных частей % ;
b- процент технологической убыли %.
Партия деталей для одновременного запуска определяется упрощенным способом:
где -число рабочих дней хранения деталей на складе;
F=253- число рабочих дней в году.
2 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки
Выбрать заготовку – значить установить способ ее получения рассчитать размеры назначить припуски на обработку каждой поверхности и указать допуски на неточность изготовления.
На выбор способа получения заготовок влияют следующие факторы:
– технологическая характеристика материала его свойства определяющие возможность применения литья пластической деформации порошковой металлургии сварки;
– конструктивная форма поверхностей и размеры детали ее масса;
– наличие технологического оборудования;
– социальные условия т.е. безопасность работы экологические факторы;
– суммарная себестоимость изготовления заготовки изготовления из нее детали сборки транспортировки и эксплуатации изделия.
Выбор способа получения заготовки её формы проводим на основе требований чертежа и типа производства.
Заготовки из проката применяют в тех случаях когда конфигурация детали соответствует форме какого-либо сортового (круглого шестигранного квадратного прямоугольного) горячекатаных бесшовных труб различных толщин и диаметров а также профильный прокат (угловая сталь швеллеры и др.) Учитывая все условия для детали «ось ролика» принимаем способ получения заготовки из проката круглого сечения. Материал – сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Используя таблицу 1. выбираем сортовой горячекатаный прокат обычной точности по ГОСТ 2590-88.
Таблица 1. Виды и области применения проката
Сортовой горячекатаный
-А – высокой точности;
-Б – повышенной точности;
-В – обычной точности
Гладкие и ступенчатые валы с небольшим перепадом диаметров ступеней; стаканы диаметром до 50 мм; втулки с наружным диаметром до 25 мм
По ГОСТ 2590-88 выбираем диаметр прутка при отношении Ld4 диаметр прутка заготовки d=27 мм. Длину заготовки условно принимаем равной 50±2 мм.
Для определения массы заготовки определим объём заготовки по формуле
где — диаметр заготовки м;
— длина заготовки м.
Используя справочные данные определяем плотность сталь 40Х ρ=78 кгм3 затем определяем массу заготовки умножая плотность на объём.
Определяем стоимость заготовки детали в ценах действующего производства 2009 года.
где Мз — масса заготовки кг;
Мд — масса детали кг;
Цз — цена 1 кг металла рубкг;
Цо — цена отходов рубкг;
Кт — коэффициент класса точности заготовки;
Кс — коэффициент сложности заготовки;
Кв — коэффициент массы;
Км — коэффициент марки детали;
Кп — коэффициент серийности.
Определим стоимость годовой программы заготовок
3 Определение коэффициента использования материала
Выбор заготовки можно достаточно достоверно оценить по коэффициенту использования материала. При этом учитываются следующие рекомендации: в массовом производстве КИМ ≥ 085; в серийном производстве КИМ≥ 05 – 06
Коэффициент использования материала определяется по формуле
где — масса заготовки кг;
Полученный результат удовлетворяет условию КИМ =077≥ 05 – 06 следовательно метод получения заготовки выбран правильно.
4 Разработка маршрута обработки с выбором станочных приспособлений и оборудования
Технологический маршрут обработки заготовки устанавливает последовательность выполнения технологических операций.
На этапе разработки маршрута технологического процесса решаются следующие задачи:
– намечается общий план обработки детали;
– предварительно выбираются средства технологического оснащения;
– намечается содержание операций.
На основе типового технологического процесса изготовления деталей класса тел вращения и с учетом конструктивных особенностей и технических требований к рассматриваемой детали ось ролика маршрут технологического процесса следующий:
Таблица 2 Технологический маршрут механической обработки с выбором станочных приспособлений и оборудования.
5 Токарная автоматная
Токарный прутковый полуавтомат с ЧПУ 1365
Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон с механизированным приводом зажима — патрон 7100–0005 ГОСТ 2675–80.
0 Токарно-винторезная с ЧПУ
Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16Б16Т1
Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон — патрон 7100–0009 ГОСТ 2675–80. Кулачки 7019-8539 центр жесткий упорный ГОСТ 2576–79.
62-8900 собственного изготовления головка револьверная 7760-8807.
Приспособление кондукторное
Продолжение таблицы 2
Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон — патрон 7100–0005 ГОСТ 2675–80. Кулачки собственного изготовления
центр жесткий упорный ГОСТ 2576–79.
5 Разработка операционной технологии обработки детали
При проектировании технологических операций решается комплекс вопросов
– уточняется содержание операции (предварительно намеченное в маршруте обработки);
– определяются последовательность и содержание переходов;
– окончательно выбираются средства технологического оснащения;
– устанавливаются режимы резания;
– определяются нормы времени;
– определяются настроечные размеры;
– разрабатываются операционные эскизы;
– определяется разряд и квалификация работы.
Операционный технологический процесс механической обработки детали «Ось ролика» разрабатывается с учётом требований ГОСТ 14.301-83 «Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения» и состоит из следующих операций и вспомогательных переходов:
Технологические операции.
5 Токарная автоматная (Подготовка основных технологических баз и предварительная обработка поверхностей)
Габаритные размеры детали 24 0 49.– 018 кг.
Исходя из габаритов детали ее массы и точности выполнения токарной операции (9 квалитет) выбираем токарный прутковый полуавтомат с ЧПУ 1365 с устройством автоматической подачи прутков.
Выбор средств технологического оснащения.
Приспособления для установки и закрепления прутка.
Исходя из присоединительных размеров станка мод. 1365 установка и закрепление заготовки осуществляется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне ( 160) с механизированным приводом зажима – патрон 7100–0005 ГОСТ 2675–80 выбираем исходя из назначения и присоединительных размеров станка приспособлений и вспомогательной оснастки. Так в револьверной головке поперечного суппорта станка мод. 1365 при помощи съёмных кассет может закрепляется до восьми режущих инструментов.
Режущий инструмент.
Резец подрезной отогнутый с пластинкой из твердого сплава – резец 2112–0035 ВК8 ГОСТ 18880–73; резец проходной упорный с пластинкой из твердого сплава – резец 2103–0007 ВК8 ГОСТ 18880–73; резец отрезной с пластинкой из твердого сплава – резец 2100–0009 ВК8 ГОСТ 18879–73; сверло центровочное А63 ГОСТ 14952–75; сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком 4 ГОСТ 10903–77.
Средства технического контроля.
Штангенциркуль ШЦ – I – 125 – 01 ГОСТ 166–89.
Содержание операции.
Прутки загружаются в устройство подачи обрабатываемый пруток закрепляется в трехкулачковом патроне с гидроприводом зажима на длину 65 мм от торца кулачков. подача прутка автоматизирована.
Подрезать торец прутка. 2. Точить заготовку до диаметра 25 мм на длину 52 мм. 3. Точить 18 на длину 28. 4.Сверлить отверстие А63 ГОСТ 14034–74. 5. Сверлить отверстие 4 на глубину 25 мм. 6. Отрезать заготовку в размер 52±1 мм.
0 Токарно-винторезная с ЧПУ (Чистовая обработка поверхностей)
Станок. Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16Б16Т1.
Установка и закрепление заготовки осуществляется в трехкулачковом самоцентрирующимся патроне с поджатием жестким центром при установе Б установленном в задней бабке.
Средства технологического оснащения.
Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон — патрон 7100–0009 ГОСТ 2675–80. Кулачки 7019-8539. Центр жесткий упорный ГОСТ 2576–79.
Резец проходной отогнутый правый (φ=60о) с пластинкой из твердого сплава – резец 2102 –0005 Т15К6 ГОСТ 18877–73; резец проходной отогнутый левый (φ=60о) с пластинкой из твердого сплава – резец 2102 –0006 Т15К6 ГОСТ 18877–73; резец канавочный специальный b=3 мм (собственного изготовления); резец отогнутый (φ=45о) с пластинкой из твердого сплава – резец 2114–0035 ВК8 ГОСТ 18880–73.
Установ А. 1. Точить 165 и торец выдерживая размер 28. 2. Точить канавку 155 шириной 3 мм 3. Снять фаску 1045°.
Установ Б. 1. Точить 245 напроход. 2. Точить уступ с 245 до 205 выдерживая размер 3. Точить канавку 195 шириной 3 мм. 4. Точить фаску 1 0 45о.
Операционные эскизы.
5 Вертикально-сверлильная. (Зенкерование отверстия и нарезание резьбы М5).
Станок. Вертикально-сверлильный 2Н118.
Установка и закрепление заготовки осуществляется в специальном приспособлении.
Приспособление 7362-8900 собственного изготовления головка револьверная 7760-8807.
Сверло-зенкер комбинированный с коническим хвостовиком – сверло-зенкер собственного изготовления; метчик машинно-ручной для нарезания метрической резьбы –метчик М5008 ГОСТ 3266–81.
Штангенциркуль ШЦ – I – 125 – 01 ГОСТ 166–89; калибр-пробка резьбовая двухсторонняя М5008
Рассверлить отверстие 4 до 42 под резьбу и одновременно зенкеровать выдерживая размеры 35 38 8 и угол 60° . 2. Нарезать резьбу М 5 на глубину 13 мм.
0 Вертикально-сверлильная. (Сверление 2 отверстий на цилиндрических поверхностях).
Вертикально-сверлильный 2Н118.
Средства технологического оснащения.
Приспособление кондукторное 7362-8806 патрон 7160-8807.
Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком – сверло 2301–0400 ГОСТ 10903–77; зенковка коническая с углом при вершите 90о с цилиндрическим хвостовиком – зенковка 8 ГОСТ 14953–80.
Штангенциркуль ШЦ – I – 125 – 01 ГОСТ 166–89; калибр-пробка гладкая двухсторонняя 4 мм.
Установ А. 1. Сверлить отверстие 42 до пересечения с отв. 4.2 выдерживая размер 35. 2. Зенковать отверстие 8 угол 90°. 3. Сверлить отверстие 4 до пересечения с отв. 4.2 выдерживая размер 15 мм.
Установ Б. Повернуть деталь на 180°. Засверлить отверстие 65 выдерживая угол 90°и размер 16 мм.
5 Слесарная (Зачистка заусенцев и снятие острых кромок).
0 Промывочная (Очистка от загрязнений горячим содовым раствором).
5 Контрольная (Промежуточный контроль – выборочно из партии).
0 Термическая (Закалка).
5 Круглошлифовальная (Подготовка поверхностей под нарезание шлицев)
Круглошлифовальный станок 3В151А
Установка и закрепление заготовки осуществляется в трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне с поджимом упорным центром с выверкой по индикатору.
Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон — патрон 7100–0005 ГОСТ 2675–80. Кулачки собственного изготовления центр жесткий упорный ГОСТ 2576–79.
Круг шлифовальный ПП 500 х 63 х 32; 15А40С27К ГОСТ 2424–83.
Средства технического контроля
Микрометр гладкий МК 50 – 75 ГОСТ 6507–90; МК 75 – 100 ГОСТ 6507–90. Образцы шероховатости.
Шлифовать 16Н7 2. Шлифовать 20Н7.
Оборудование. Стол контролера. Плита поверочная 400 х 400 ГОСТ 10905–86. Стойка С-II ГОСТ 10197–70. Штатив с магнитным основанием – ШМ – IIВ. Центра ПБ – 500М ТУ 2-034-543 – 81.
Скоба рычажная СР 50–75 ГОСТ 11098–75; СР 75–100 ГОСТ 11098–75.
Индикаторный нутромер НИ — 100М ГОСТ 868–82.
Штангенциркуль ШЦ – II – 400 – 005; штангенциркуль ШЦ – II – 200 – 005; штангенциркуль ШЦ – I – 125 – 01 ГОСТ 166–99.
Индикатор часового типа ИЧ 10 ГОСТ 577–68.Индикатор многооборотный 2МИГП ГОСТ 9696–82.
Нормалемер БВ – 5045 ГОСТ 5368–81.
Образцы шероховатости
Контролировать размеры: 165Н7 20Н7 8195; 155-02 42 отв. М5; линейные размеры: 49 28 38 3513 16; 18 3 5.
Шероховатость поверхности Ra= 32; Rz=40.
Выбор и обоснование технологических баз
При разработке технологических операций необходимо особое внимание уделить выбору баз для обеспечения заданной точности обработки детали и выполнения требований чертежа.
При выборе баз необходимо применять поверхности не подлежащие обработке а если деталь имеет несколько необработанных поверхностей то за базу надо принимать ту из них которая имеет наименьшее смещение относительно своей оси или быть с наименьшими припусками на обработку.
При выборе баз необходимо принимать те на которые дан размер на чертеже определяющий положение обрабатываемой поверхности.
Базы должны обеспечивать отсутствие недоступных деформаций детали а также простоту конструкции станочного приспособления с удобной установкой закреплением и снятием обрабатываемой детали.
Базовые поверхности на операции механической обработки детали ось ролика указаны в таблице 2.1.
Таблица 3 Базовые поверхности
Цилиндрическая поверхность прутка
Установ А: Подрезанный торец заготовки 25 мм.
Установ Б: Подрезанный торец заготовки 165Н11 мм.
Подрезанный торец заготовки 205 мм 165Н11 мм .
Подрезанный торец заготовки 205 Н11мм 165Н11 мм .
Продолжение таблицы 3
Отверстие 8060° головка 24 торец.
Определение припусков и межоперационных размеров и допусков на них табличным методом.
При определении припусков по табличному (опытно-статистическому) методу общий и операционные припуски берутся по таблицам справочных данных составленных на основании обобщения и систематизации производственных наблюдений ряда предприятий.
Припуски устанавливаются на номинальные размеры деталей указанных на чертеже На основании результатов определения припусков для рассчитываемых поверхностей вращения одного линейного размера и отверстия под резьбу определяются межоперационные размеры и допуски на них. Полученные данные указаны в таблице 4.
Таблица 4 Припусков операционные размеры и допуски при обработке оси ролика длиной 49 мм
Маршрут обработки поверхности
Экономическая точность
Операционный размер мм
Припуск на диаметр мм
Обработка поверхности оси ролика из стали 40Х — 16 Н7
Заготовка – сортовой горячекатаный прокат обычной точности по ГОСТ 2590-88.
Обработка за три прохода.
Припуск на один проход
Продолжение таблицы 4
Обработка поверхности оси ролика из стали 40Х — 20 Н7
Точение получистовое
Подрезка торцев оси из стали 40Х в размер 49Н10
Сверление отверстия 42Н7 под резьбу М5008
Сверление получистовое
Назначение режимов резания
Режимы резания – совокупность глубины резания (t) подачи (S) и скорости резания (V).
Режимы резания (обработки) определяют: точность обработки качество обработанной поверхности производительность и себестоимость обработки условия работы оборудования и рабочих.
Факторами влияющими на выбор режима резания являются:
– материал форма жесткость и прочность обрабатываемой заготовки;
– вид режущего инструмента материал его режущей кромки жесткость и прочность;
– способ закрепления заготовки на станке;
– мощность главного привода станка.
В порядке возрастания влияния на стойкость инструмента составляющие режимов резания располагаются в следующей последовательности: t S V и назначаются согласно существующей методике по справочным материалам и литературе].
Выбранный по справочникам режим резания корректируется по паспортным данным станка проверяется по мощности и должен удовлетворять условию:
где N – мощность потребная на резание кВт;
Nэ – эффективная мощность станка кВт (определяется по паспорту станка).
Если выбранный режим резания не отвечает указанным условиям необходимо величину скорости резания понизить соответственно величине допускаемой мощностью станка. Режимы резания на операции механической обработки детали «ось ролика» указаны в таблице 5.
При точении и растачивании определяют силу резания Pz. Н; при сверлении зенкеровании круглом шлифовании определяют крутящий момент МКР Н.
Для назначения режимов резания используем справочные данные [3]. Режимы резания на операции механической обработки детали «ось ролика» указаны в таблице 5 составленную в редакторе Ms Excel.
Таблица 5 Свободная таблица режимов резания
Нормирование технологического процесса
После определения содержания операций выбора оборудования инструментов назначения режимов резания определяются нормы времени в следующей последовательности.
На основании рассчитанных режимов работы оборудования по каждому переходу (обрабатываемой поверхности) вычисляется основное (технологическое) время обработки (табл. 53 – 64 [10]).
По содержанию каждого перехода (обрабатываемой поверхности) устанавливается необходимый комплекс приемов вспомогательной работы и определяется вспомогательное время путем суммирования его элементов (табл. 67 – 71 88[11]). Вспомогательное время на установку и снятие детали учитывается для каждой технологической операции один раз. Как правило это время учитывается в первом технологическом переходе (обрабатываемой поверхности).
По каждой технологической операции определяется оперативное время обработки детали по формуле
В зависимости от точности детали и средства измерения по табл. 88[10] устанавливается вспомогательное время на контрольные измерения.
По нормативам в зависимости от операций и оборудования устанавливается время на обслуживание рабочего места отдых и естественные надобности по табл.89[10].
Определяется штучное время на технологическую операцию по формуле:
где — основное (машинное)время мин;
-вспомогательное время мин;
-время на организационное обслуживание в % от ;
— время на отдых и личные надобности рабочего в % от ;
— время перерывов обусловленных технологией в % от ;
— время на техобслуживание рабочего места в % от ;
-оперативное время мин.
По табл. 90[11] определяется подготовительно-заключительное время обработки партии деталей .
Определяется норма времени в виде штучно-калькуляционного времени по формуле
где — штучное время мин;
— подготовительно-заключительное время мин*;
-число деталей в партии шт.
*Примечание: Подготовительно-заключительное время зависит от сложности задания наладки оборудования и не зависит от размера партии деталей.
Полученные справочные данные сводятся в таблицу 6 составленную в редакторе Ms Excel для расчёта.
Таблица 6 Сводная ведомость норм времени на операции механической обработки детали ось ролика.
Основное (машинное) время мин
Вспомогательное время мин
Установка и снятие детали
Связанное с переходом
Изменение числа оборотов
Контрольные измерения
Подрезать торец прутка
Сверлить отверстие А63 ГОСТ 14034 — 74
Сверлить отверстие 4
Продолжение таблицы 6
Отрезать заготовку в размер 52
Оперативное время мин
Подготовит.-заключит. времяпартию дет. мин
Штучно-калькуляционное время мин
Точить уступ с 245 до 205
5 Вертикально-сверлильная
Рассверлить отверстие 4 до 42 и одновременно зенкеровать на глубину 35 мм.
0 Вертикально-сверлильная
Сверлить отверстие 42
Зенковать отверстие 8.
Засверлить отверстие 65
Окончание таблицы 6.
5 Круглошлифовальная
Общая трудоёмкость изготовления детали час
Курсовой проект по предмету «Технология машиностроения» выполнен в полном объеме. На основании исходных данных спроектирован технологический процесс изготовления детали «ось ролика».
Проект разработан на основе современных достижений в области машиностроения и теории резания с возможностью использования инструментов изготовленных из современных инструментальных материалов и сплавов. Расчёты и оформление проводились с применением средств вычислительной техники. В спроектированном техпроцессе предложены: применение высокопроизводительного оборудования оснастка и приспособления с механизированными приводами зажимных элементов гарантирующих постоянство усилия зажима детали высокопроизводительные и объективные методы контроля.
Курсовой проект выполнен на основе объективных справочных данных.
Список используемых источников
Ананьев С.Л. Технологичность конструкции М.: Машиностроение 1969 г. 420 с.
Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков М.: Машиностроение 1968 г. 652 с.
Барановский Ю.В. Режимы резания металлов М.: Машиностроение 1972 г. 408 с.
Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения Минск: Высшая школа 1983 г.288 с.
Данилевский В.В. Справочник техника машиностроения М.: Высшая школа 1984 г. 416 с.
Добрыдиев М.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения» М.: Машиностроение 1995 г. 480 с.
ЕСДП СЭВ в машиностроении и приборостроении М.: Издательство стандартов 1987 г. 30 с.
Панов А.А. Обработка металлов резанием М.: Машиностроение 1972 г. 408 с.
Рубинштейн С.А. Основы учения о резании металлов и режущий инструмент М.: Машиностроение 1988 г.528 с.
Стародубцева В.С. Сборник задач по техническому нормированию в машиностроении М.: Машиностроение 1974 г.458 с.
Справочник технолога в 2-х томах. Т2. под ред. Дальского А.М. Косиловой А.Г. и др. М.: Машиностроения 2001. 943 с.
оп. 010.cdw
оп. 020-2.cdw
оп. 005.cdw
оп. 020.cdw
Ось ролика
Введение
заготовка ось деталь
Автоматизация производственных процессов имеет важное
значение на современном этапе развития машиностроения при становлении рыночных
отношений. Основой производственных процессов являются автоматизированные
технологические процессы механической обработки и сборки, которые обеспечивают
высокую производительность и необходимое качество изготовляемых изделий.
Понятие «технология машиностроения» обозначает
преимущественно процессы механической обработки заготовок для изготовления деталей
и сборки машин. Это объясняется тем, что в машиностроении заданные формы детали
с требуемой точностью их параметров и необходимым качеством поверхностного слоя
достигаются в основном путем механической обработки.
В процессе механической обработки возникает наибольшее число
проблем, связанных с выполнением требований к качеству машин, заданных
конструктором. Процесс механической обработки реализуется достаточно сложной
технологической системой, включающей в себя металлорежущий станок, станочную
технологическую оснастку, режущий инструмент и заготовку.
Это объясняет направление развития технологии машиностроения
как научной дисциплины, в первую очередь, в сторону изучения технологии
механической обработки со снятием стружки и сборки.
Одной из основных задач машиностроения является обеспечение
конкурентоспособности выпускаемых изделий, которая определяется их качеством и
ценой. Эти основные показатели конкурентоспособности машин в значительной мере
зависят от технологии их изготовления, разработчиком которой является
инженер-технолог.
. Общий раздел
.1 Краткие сведения о детали
Данная деталь относится к классу валов и имеет 2 ступени.
(Рис. 1.) При работе она подвергается осевым и радиальным нагрузкам
Ось выполнена в виде цилиндра с посадочной ступенью и буртом.
Она также имеет канавки и отверстия для подачи в ролик смазки. Бурт имеет лыски
под ключ. С торца просверлено резьбовое отверстие для крепления шайбы.
Специфические требования, предъявляемые детали:
) Неуказанные предельные отклонения H12, h12,±IT12/2.
) Твердость HRC 52…56.
.2 Материал детали
Деталь ось ролика изготовлена из стали 40Х ГОСТ 4543-71.
Расшифровка марки стали: марка 40Х означает, что
в стали содержится 0,40% углерода и менее 1,5% хрома.
Кроме обычных примесей, в марке 40х
содержится определенное количество элементов, которые специально вводятся.
Благодаря этому обеспечиваются особенные свойства. Здесь, как легирующий
элемент, применяется хром. Именно из-за него в маркировке стали присутствует
буква Х.
Сталь 40 ГОСТ 4543-71 выделяется среди подобных изделий рядом
следующих характеристик: химическим составом элементов, возможными
заменителями, поставщиками, максимальной температурой работоспособности. В
основных свойствах выделяют ее основные заменители: стали 45Х, 38ХА и 40ХН. По своим
характеристикам они являются наиболее близкими с похожим набором функций.
В данной стали есть особенность — это трудная свариваемость.
В связи с этим сталь 40х в процессе сварки подвергается нагреву до 300оС, а
после нее — термической обработке. Кроме этой особенности, имеется склонность к
отпускной способности, а еще флокеночувствиетльность.
Сталь 40х имеет следующие характеристики:
удлинение относительное — 13-17%;
ударная вязкость — до 800 кДж/кв. метр;
предел прочности — до 900 МПа. сталь 40:
предел выносливости достаточно высокий;
возможность проводить обработку способом резания, путем
сваривания или под давлением;
стойкость к короблению и обезуглероживанию при
термовоздействии
температура ковки: начала 1250, конца 800, сечения до 350 мм
охлаждаются на воздухе.
интервале температур испытания 700…1200°С
склонна к отпускной хрупкости.
Для всех подобных материалов это самые важные свойства.
Именно они позволяют применять сталь 40х в машиностроительной отрасли.
Очень часто эта сталь находит применение при изготовлении
улучшаемых деталей, которые отличаются повышенной прочностью. Это такие
изделия, как плунжеры, шпиндели, оси, валы, кольца, вал-шестерни, коленчатые и
кулачковые валы, болты, полуоси, рейки, втулки, губчатые венцы, оправки и
другие нужные детали.
Сталь 40 широко применяется для изготовления метчиков, сверл,
напильников. Как видите, это все инструменты, которыми приходится работать при
небольшой скорости, а температура нагрева составляет не больше 2000 градусов.
Эти изделия представляют собой прутки, у которых круговое поперечное сечение.
Таблица 1. Химический состав материала сталь 40Х (в%)
|
С |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
|
0,36-0,44 |
0,17-0,37 |
0,5-0,8 |
до 0,3 |
до 0,035 |
до 0,035 |
0,8-1,1 |
до 0,3 |
(C-углерод, Si-кремний, Mn-марганец, Ni-никель, S-сера, P-фосфор, Cr-хром, Cu-медь)
Механические свойства при Т=20oС материала сталь
40Х
Таблица 2.
|
Сортамент |
Размер |
Напр. |
в |
T |
5 |
|
KCU |
Термообр. |
|
— |
мм |
— |
МПа |
МПа |
% |
% |
кДж / м2 |
— |
|
Диск |
Танг. |
570 |
320 |
17 |
35 |
400 |
||
|
Пруток |
Ж 28 — 55 |
Прод. |
940 |
800 |
13 |
55 |
850 |
|
|
Пруток |
Ж 25 |
980 |
785 |
10 |
45 |
590 |
Закалка 860oC, |
Таблица 3
|
Твердость |
HB 10 |
1.3 Анализ технологичности конструкции детали
Основные задачи, решаемые при анализе технологичности
конструкции обрабатываемой детали, сводятся к возможности уменьшения
трудоемкости и материалоемкости, возможности обработки детали
высокопроизводительными методами. Оценка технологичности производиться по
количественному и качественному критериям.
Качественная оценка
1. Деталь «Ось ролика» небольшого размера. Габаритные размеры
детали 63ХØ32. Форма детали не сложная. Имеется 2
ступени.
. Деталь жесткая, потому что отношение l/d= 63/32= 1,97 < 10
. Внешние поверхности детали можно обработать контурным
резцом.
Торцы можно подрезать универсальными резцами.
. Наиболее ответственные поверхности имеют 6 квалитет
точности и параметры шероховатости Ra 0,80.
Количественная оценка
Количественная оценка:
Количественная оценка производиться по коэффициенту
унификации:
,
где — число конструктивных элементов детали с
унифицированными размерами;
— общее число конструктивных элементов детали (наружные и
внутренние поверхности, торцы, уступы, фаски, галтели, зубья, шлицы, шпоночные
пазы, резьбы и т.п.)
Kу = =1
Kу > 0.6 следовательно, деталь считается
технологичной.
Количественная оценка по коэффициенту точности(Кт):
где Tcp-среднее значение квалитета всей поверхности
Ti-квалитет точности обрабатываемой поверхности
ni — количество поверхностей
Тср=11,5
Кт=1-=1-0,87=0,9130,9
Кт>0.8 следовательно деталь считается
технологичной.
Количественная оценка по коэффициенту шероховатости(Кш):
где Racp — средний коэффициент шероховатости всей
поверхности
Rai — шероховатость поверхности
ni — количество поверхностей
Racp==5,15
Кш== =0,19
Кш 0,2 следовательно деталь является технологичной.
Квалитеты точности большинства размеров не превышают 12-ого,
для обработки детали не требуется доводочных операций, следовательно деталь по
точности и шероховатости является технологичной.
При обработки детали требуются доводочные операции т.к.
шероховатость поверхности Ra 0,80 мкм.
2. Технологический раздел
.1 Определение годовой программы выпуска
На этапе проектирования технологического процесса зная тип
производства программу выпуска можно определить ориентировочно. При этом можно
руководствоваться данными таблицы 4.
Таблица 4. Количество изготавливаемых в год деталей одного
наименования и типоразмера для разных производств, шт.
|
Тип |
Крупные изделия |
Изделия средних |
Мелкие изделия |
|
Единичное |
<5 |
<10 |
<100 |
|
Мелкосерийное |
5…100 |
10…200 |
100…500 |
|
Среднесерийное |
100…300 |
200…500 |
500…5000 |
|
Крупносерийное |
300…1000 |
500…5000 |
5000…50000 |
|
Массовое |
>1000 |
>5000 |
>50000 |
Примем годовую программу выпуска детали «Ось ролика» равной
1000.
Среднесерийное производство характеризуется тем, что за
каждым рабочим местом закреплено от 11 до 20 операций [ГОСТ 3,1108-74].
Характерно широкое использование станков с ЧПУ, связанных
транспортными устройствами и управляемые то ЭВМ.
Среднесерийное производство является наиболее
распространенным типом производства. На машиностроительных предприятиях
среднесерийного типа производства изготовляется достаточно большая номенклатура
изделий, хотя и более ограниченная, чем в единичном производстве.
Другим признаком среднесерийного производства является
повторяемость выпуска изделий. Это позволяет организовать выпуск продукции
более или менее ритмично. Выпуск изделий в больших или относительно больших
количествах позволяет производить значительную унификацию выпускаемых изделий и
технологических процессов; изготовлять стандартные или нормализованные детали,
входящие в конструктивные ряды, большими партиями, что уменьшает их
себестоимость. Относительно большие размеры программ выпуска однотипных
изделий, стабильность конструкции, унификация деталей позволяют использовать
для их изготовления наряду с универсальным специальное высокопроизводительное
оборудование и специальную оснастку.
Поскольку в среднесерийном производстве выпуск изделий
повторяется, экономически целесообразно разрабатывать технологические
техпроцессы обработки и сборки детально; устанавливать режимы обработки, точные
названия станков и специальной оснастки и технические нормы времени.
Организация труда в среднесерийном производстве отличается
высокой специализацией. За каждым рабочим местом закрепляется выполнение
нескольких определенных деталей, операций. Это позволяет рабочему хорошо
освоить инструмент, приспособления и весь процесс обработки; приобрести навыки
и усовершенствовать приемы обработки.
Так как в среднесерийном производстве применяется большое
количество сложного оборудования и специальной оснастки, наладка оборудования
осуществляется специальными рабочими — наладчиками.
Особенности среднесерийного производства обуславливают
целесообразность выпуска продукции по циклически повторяющемуся графику. При
этом возникают необходимые условия для установления строгого порядка
чередования изделий в цехах, на производственных участка и рабочих местах.
Технологическая оснастка в основном универсальная. Большое
распространение получили универсальные сборные переналаживаемые приспособления,
позволяющие существенно повысить коэффициент оснащенности производства. Режущий
инструмент: в основном стандартный, реже — специальный.
Мерительный инструмент: в основном специальный, реже —
стандартный. Техническое нормирование работ ведется с помощью расчета.
Технологическая документация подробно разрабатывается для наиболее сложных и
ответственных заготовок при одновременном применении упрощенной документации
для простых заготовок. В качестве заготовок используется горячий и холодный
прокат, литье, поковки и штамповки. Требуемая точность достигается методами
автоматического получения размеров, реже — пробными проходами.
2.2 Выбор вида и метода полученной заготовки
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее
получения
Определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски и
обработку, формируют технические условия на изготовление. Главным при выборе
заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее
минимальной себестоимости.
В качестве заготовок для стальных валов диаметром 32 мм при
единичном и мелкосерийном производстве используется круглый прокат в условиях
среднесерийного и выше масштабах производства-штамповки.
При больших диаметральных размерах (d>150 мм) стальные валы
изготавливают из поковок. Только в исключительных случаях для коленчатых валов,
валов с большими фланцами и продольными отверстиями применяются литые заготовки
из стали или высокопрочных чугунов.
Заготовки, полученные свободной ковкой, называют кованными
поковками, а изготовленные объемной штамповкой — штампованными поковками или
штамповками.
Поковки характеризуются сравнительно грубым приближением к
форме готовой детали и требуют больших затрат на последующую механическую
обработку. Для большого приближения формы заготовки к форме готовой детали в
крупносерийном производстве применяют штамповки.
Сравним два метода получения заготовки для детали
«Ось ролика»
(прокат и штамповку) и выберем более экономичный
вариант.
1. Заготовку, полученную методом проката.
Диаметр проката 36 мм. Квалитет точности заготовки 14.
Качество поверхности проката 100 мкм. От прутка проката отрезается заготовка
длиной 67 мм.
Масса заготовки определяется по формуле:
mзаг=V*P= 0,476 кг
где mзаг — масса заготовки, кг;
P = плотность материала заготовки, кг/м3;
где: V = р *r2* h = 3,14*172*67=60830,7 мм3
где V-объем заготовки, кг;
r-радиус заготовки, м3;
h — длина заготовки, м.
Сталь 40Х 1 кг = 32 руб.
Отходы 1 кг = 12 руб.
S — цена 1 кг материала заготовки (руб.);
q — масса готовой детали (кг);
Soтх — цена 1 кг отходов (руб.)
A= mзаг *S=0,476* 32=15,23 руб.
Коэффициент весовой точности для проката Квт=0,4
mдет= mзаг* Квт=0,476*0,4=0,190 кг.
А = mзаг *S — (mзаг — mдет) *Soтх=0,476*32 — (0,476-0,190)*12= 11,8 руб.
Коэффициент использования материала определяется по следующей
формуле:
К= m(дет)/ m (заг)=0,214/0,476=0,4.
где К-коэффициент использования материала
m(заг) — масса заготовки, кг;
m(дет) — масса детали, кг;
. Заготовка, полученная методом штамповки.
По ГОСТ 7505-89 материал поковки — сталь 40Х — относится к группе
М2 (стали с массовой долей углерода свыше 0.35% и до 0.65% или массовой долей
легирующих элементов свыше 2% до 5%); конфигурация заготовки соответствует
поковке степени сложности С2 (поковка при 3-х переходах); класс точности — Т4
(поковки, получаемые в закрытых штампах на кривошипных горячештамповочных
прессах).
Ориентировочную величину расчетной массы поковки (Мп.р)
допускается вычислить по формуле
Мп.р = Мд * Кр = 0,190*1,5=0,321 кг
где Мп.р — расчетная масса поковки, кг
Мд — масса детали, кг
Кр — расчетный коэффициент (Кр=1.3….1.6)
Для сочетания Мп=0,321 кг с М2, С2, Т4 исходный
индекс 12.
м = v*с; v = р*r2*h;
мзаг.=0,313 кг
Считаем себестоимость заготовки поковка по формуле:
Sзаг=(Сi*Q/1000*Kc*Kм*Kn*Кк) — (Q-q)*Sотх
=(49000*0,313)/1000*(1,2*1*0,1*1,2) — (0,313-0,190)*16=20,2 руб.
Где Сi — базовая стоимость 1т заготовок, руб.
Kк-коэффициент, значение которого зависит от
качества стали
Kc — коэффициент, значение которого зависит от
группы сложности
Kм — коэффициент, значение которого зависит от
массы литья
Kn — коэффициент, значение которого зависит от типа
производства.
Выбираем заготовку из проката, т.к. она обойдется дешевле
2.3 Разработка маршрутной технологии изготовления
детали
Возможности обработки по получению качества отдельных поверхностей
детали представлены в таблице 5.
Таблица 5.
|
Наименование |
Допуск на |
Ra, мкм |
Маршрут |
Достигаемые |
|
|
Ra, мкм |
Квалитет |
||||
|
Торцы 1 и 2 |
6 |
1,6 |
Предварительное |
6,3 |
14-12 |
|
Чистовое |
2,5 |
11-10 |
|||
|
Шлифование |
1,6 |
6 |
|||
|
Торец 2, |
12 |
6,3 |
Обтачивание |
6,3 |
14-12 |
|
Наружная |
6 |
0,80 |
Предварительное |
6,3 |
14-12 |
|
Чистовое |
2,5 |
11-10 |
|||
|
Черновое |
1,25 |
8 |
|||
|
Чистовое |
1 |
7 |
|||
|
Тонкое |
0,80 |
6 |
|||
|
Отверстия |
12 |
6,3 |
Сверление |
6,3 |
14-12 |
|
Нарезание |
9 |
6,3 |
Нарезание |
6,3 |
9 |
|
Лыски 12 |
12 |
6,3 |
Фрезерование |
6,3 |
12 |
Маршрут технологии изготовления детали с указанием
необходимого технологического оборудования представлен в таблице 6.
Таблица 6.
|
Наименование и |
Эских операции |
Тип и модель |
|
005 Токарно-винторезная |
Токарно-винторезный станок 16К20 |
|
|
010 |
Вертикальный |
|
|
015 |
Закалка стали |
Муфельная печь |
|
020Моечная Обезжирить деталь |
Ванна моечная |
|
|
025 |
Станок М1420 |
|
|
030Моечная Обезжирить деталь |
Обезжирить |
Ванная моечная |
|
035 |
Проверить на |
Контрольная |
Токарно-винторезная операция с ЧПУ
Станок 16К20Ф3
Установ А Переход 1: Точить торец 1 диаметром 36 мм
010 Сверлильно-фрезерно-расточная
Станок сверлильно-фрезерно-расточной 2254ВМФ4
Установ А Переход 1: Сверлить отверстие 11 диаметром 2 мм и
глубиной 31 мм.
Инструмент: Сверло 2301-3551 ГОСТ 10903-77
Приспособление: трехкулачковый патрон с выточками глубиной 3
мм ГОСТ 2675-80
Измерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦЦ 125-0,05 ГОСТ
166-89
Инструмент: Сверло 2301-3551 ГОСТ 10903-77
Приспособление: трехкулачковый патрон с выточками глубиной 3
мм ГОСТ 2675-80
Измерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦЦ 125-0,05 ГОСТ
166-89
Установ Б Переход 3: Свертилить отверстия 6 диаметром 2 мм
Инструмент: Сверло 2301-3551 ГОСТ 10903-77
Приспособление: трехкулачковый патрон с выточками глубиной 3
мм ГОСТ 2675-80
Измерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦЦ 125-0,05 ГОСТ
166-89
Установ В Переход 4: Фрезеровать лыски 12 до размера 27 мм
Инструмент: Концевая фреза 2223-2684 ГОСТ 23248-78
Приспособление: трехкулачковый патрон с выточками глубиной 3
мм ГОСТ 2675-80
Измерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦЦ 125-0,05 ГОСТ
166-89
015 Термическая обработка
Моечная операция
Круглошлифовальная
Универсальный круглошлифовальный станок M1420
Установ А Переход 1: Шлифовать торец 3
Инструмент: Круг шлифовальный ГОСТ 2424-83
Приспособления: Трехкулачковый патрон
Измерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦЦ 102-125 ГОСТ
166-89
Переход 2: Шлифовать торец 1
Инструмент: Круг шлифовальный ГОСТ 2424-83
Приспособления: Трехкулачковый патрон
Измерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦЦ 102-125 ГОСТ
166-89
Переход 3-5: Шлифовать поверхность до диамера 25 мм
Инструмент: Круг шлифовальный ГОСТ 2424-83
Приспособления: Трехкулачковый патрон
Измерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦЦ 102-125 ГОСТ
166-89
030 Моечная
Контрольная
Краткая техническая характеристика используемого оборудования
Станок 16К20Ф3 предназначен для токарной обработки в
автоматическом режиме наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел
вращения со ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности по заранее
составленной управляющей программе. Обработка происходит в один или несколько
проходов в замкнутом автоматическом цикле. Установка заготовок осуществляется в
патроне, а длинных — в центрах. Область применения станка: мелкосерийное и
серийное производство.
Конструкция
Станок 16К20Ф3 разработан на базе универсального станка
и имеет традиционную компоновку. Основание представляет собою монолитную
отливку. Станина — коробчатой формы с поперечными ребрами. Направляющие станины
термообработанные, шлифованные. Каретка суппорта с поворотным резцедержателем
перемещается по передней призматической и плоской задней направляющим. Задняя
бабка так же перемещается по передней плоской и задней призматической
направляющим. Автоматическая коробка скоростей сообщает шпиндельной бабке
девять скоростей, которые переключаются в цикле обработки за счет включения
электромагнитных муфт. Инструмент получает движение подачи от приводов
продольных и поперечных подач.
Токарный станок 16К20Ф3 оснащается различными системами ЧПУ.
Модификации станка в зависимости от комплектации устройством ЧПУ имеют разные
индексы (например, 16К20Ф3С32). Контурная система ЧПУ обеспечивает движение
формообразования, изменение в цикле обработки значений подач и частот вращения
шпинделя, индексацию поворотного резцедержателя, нарезание резьбы по программе.
Число одновременно управляемых координат — 2, всего управляемых координат — 2.
Дискретность задания поперечных перемещений подачи (по оси Х) — 0,005 мм,
продольных перемещений (по оси Z) — 0,01 мм. Станок 16К20Ф3 с устройством ЧПУ
2Р22 оснащен главным приводом КЕМРОН и приводом подач КЕМТОК по оси Z и X.
Обозназначение
Буквенно-цифирный индекс станка 16К20Ф3 обозначает следующее:
цифра 1 — это токарный станок; цифра 6 — обозначает токарно-винторезный станок,
буква К — поколение станка, цифра 20 — высота центров (200 мм). Наличие «Ф3» в
конце индекса говорит о наличии ЧПУ — числового программного управления.
|
Технические |
Параметры |
|
Диаметр |
500 |
|
Диаметр |
200 |
|
Наибольшая |
900 |
|
Наибольшая |
750 |
|
Наибольшая |
850 |
|
Наибольшая |
1000 |
|
Диаметр цилиндрического |
55 |
|
Наибольший |
210 |
|
Наибольший |
905 |
|
Максимальная |
2000 |
|
Максимальная |
1000 |
|
Количество |
2 |
|
Количество |
2 |
|
Дискретность |
0,001 |
|
Пределы частот |
20 — 2500 |
|
Скорость |
2 400 |
|
Максимальная |
15000 |
|
Максимальная |
7500 |
|
Количество |
8 |
|
Мощность |
11 |
|
Класс точности |
П |
|
Габаритные |
3700 × 2260 × 1650 |
|
Масса станка, |
4000 |
2. 2254ВМФ4 — Станок многоцелевой
сверлильно-фрезерно-расточной вертикальный
Станок предназначен для выполнения сверлильных, фрезерных и
расточных операций при обработке плоских сторон деталей средних размеров.
На станке могут быть обработаны изделия из чугуна, стали,
легких сплавов, цветных металлов, пластмасс и др.
Станок производит черновое и чистовое фрезерование плоскостей
и криволинейных поверхностей, а также сверление, растачивание, зенкерование и
развертывание точных отверстий, нарезание резьб метчиками и резцами
3. Универсальный шлифовальный станок М1420
Универсальный шлифовальный станок М1420
предназначен для шлифования внутренних, внешних и торцевых поверхностей изделий
из чугуна, стали, цветных металлов и их сплавов. М1420 применяется для
шлифования валов и втулок в серийном производстве на производственных участках,
в лабораториях и исследовательских подразделениях, шлифования при точной
подгонке деталей. Станок М1420 состоит из станины (корпуса), верхнего стола,
нижнего стола, пиноли, передней бабки, крепления шлифовального круга,
устройства для внутренней шлифовки, электрошкафа и пульта управления. При
шлифовке наружных поверхностей деталь можно закрепить в центрах, либо зажата в
патроне. При шлифовании внутренних поверхностей зажим детали можно производить
только в патроне. Конусное отверстие пиноли Морзе №4 (Высокоточный конус Морзе
№3 — опция)
Станина, рабочий стол.
Высота центров на станке составляет 125
мм, что позволяет устанавливать заготовки с внешним диаметром до 240 мм.
Максимальное расстояние между центрами — 1080 мм. Конструкция станка позволяет
шлифовать внутренние диаметры в диапазоне от 13 до 80 мм и с максимальной длинной
обработки до 125 мм. Внутренние и внешние режимы шлифования переключаются
специальным рычагом. Максимальная масса изделия установленного между центрами —
50 кг. Станок оснащается гидравлической системой управления подачей, что дает
возможность производить циклическую обработку поверхностей с минимальными
затратами вспомогательного и основного технологического времени. Есть
возможность регулировки паузы в конце установленного хода, позволяя
прошлифовывать выход шеек валов.
Шлифовальная головка.
В шлифовальную головку устанавливается
шлифовальный круг с диаметром до 400 мм и шириной 32-50 мм для внешнего
шлифования и 50 х 32 (наружный диаметр х ширина) для внутреннего.
Горизонтальное перемещение осуществляется от маховичка и при помощи гидравлики.
Поперечное перемещение Шлифовальной бабки производится от гидравлики и в ручном
режиме от маховичка. В режиме микро подачи за один оборот маховичка
шлифовальная бабка перемещается на 0,002 мм (Обычная точность). В шпиндельную
бабку заливается масло низкой вязкости и во время вращения шпинделя оно
нагнетается во втулки, выполняя роль гидростатического подшипника.
Подача СОЖ в зону резания с фильтрацией
шлама в баке СОЖ
Операционное описание технологического процесса
изготовления детали:
Расчет припусков
Припуск — слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в
целях достижения заданных качественных показателей обрабатываемых поверхностей
детали.
Деталь — «Ось ролика», материал — сталь 40х ГОСТ 4543-71.
Элементарная поверхность для расчета припуска — Ø25к6 мм (квалитет 6). Результаты расчетов будут сводиться в
таблицу 5.
Записываем маршрут обработки отверстия Ø25к6 мм:
Прокат (14 квалитет) — Rz = 160 мкм и h1= 250 мкм
Точение черновое (12 квалитет) — Rz =63 мкм и h1= 60 мкм
Точение чистовое (10 квалитет) — Rz = 32 мкм и h1 = 30 мкм
Шлифование черновое (8 квалитет) — Rz = 10 мкм и h1= 20 мкм
Шлифование чистовое (7 квалитет) — Rz = 6,3 мкм и h1= 12 мкм
Шлифование тонкое (6 квалитет) — Rz = 0,8 мкм и h1= 2 мкм
Таблица 7. Расчет припуска на обработку отверстия Ø25к6 мм детали «Ось ролика»
|
Маршрут |
Элементы |
Расчетный |
Допуск на |
Принятые |
Предельный |
||||||
|
Rz |
H |
УEiПрипуск 2Zi, мкмМин. размер, |
|||||||||
|
Прокат |
160 |
250 |
560,8 |
— |
— |
25,86 |
520 |
26,375 |
25,855 |
— |
— |
|
Точение |
63 |
60 |
32,65 |
100 |
1942 |
25,36 |
210 |
25,545 |
25,355 |
0,83 |
0,52 |
|
Точение чистовое |
32 |
30 |
1,3 |
80 |
513 |
25,13 |
184 |
25,209 |
25,125 |
0,34 |
0,21 |
|
Шлифование |
10 |
20 |
— |
60 |
287 |
25,04 |
33 |
25,074 |
25,041 |
0,14 |
0,08 |
|
Шлифование |
6,3 |
12 |
— |
30 |
180 |
25 |
21 |
25,029 |
25,008 |
0,05 |
0,03 |
|
Шлифование |
0,8 |
2 |
— |
10 |
97 |
24,99 |
13 |
25 |
24,987 |
0,03 |
0,02 |
Маршрут обработки заносим в графу 1 таблицы 7. Данные для
заполнения граф 2 и 3 берем из приложени [1] для проката. Данные для графы 5
взяты из приложения 15 [1]. Данные для графы 8 взяты из приложения 2 [1].
Минимальный припуск при обработке наружных поверхностей 2zmin
определяем по формуле [1]:
где,
высота неровностей профиля по десяти точкам на предыдущем
переходе,
hi-1 — глубина дефектного поверхностного слоя
на предыдущем переходе,
суммарное отклонение расположения поверхностей на предыдущем
переходе.
— погрешность установки заготовки.
Произведем расчет отклонения штамповки при точении в
трехкулачковом патроне по формуле [1]:
где
ДУk — суммарная погрешность
кривизны,
Дц — погрешность установки.
Суммарную погрешность кривизны определим по формуле [1]:
ДУk = Дkl = 0,5*60 = 30 мкм
где Дk — удельная кривизна; l — длина кривизны, мм.
Погрешность установки определяем по формуле [1]:
где Т — поле допуска базирующей поверхности.
Величина ДУ:
Величину остаточных пространственных отклонений чернового
точения определяем:
ДУi-1 = ky*ДУ
где, kу — коэффициент уточнения (прил. 14 [1]).
ДУi-1 = 0,06*560,8 = 33,65 мкм
Величина остаточных пространственных отклонений чистового
точения:
ДУi-1 = 0,04*33,65 = 1,3 мкм
Расчетные значения отклонений заносим в графу 4 таблицы 7.
Минимальный припуск на диаметральные размеры каждого
перехода:
Точение черновое:
Точение чистовое:
Шлифование черновое:
Шлифование чистовое:
Шлифование тонкое:
Полученные значения минимального припуска 2Zmin заносим в графу 6 таблицы 7.
Далее заполним
колонку 7 минимального размера (округленные числа до сотых) и колонку 10
наименьшего размера. Заполнение начинается с нижней строки. Предыдущие размеры
получаются путем сложения максимального диаметра и припуска, снимаемого на
данной операции.1=25 — 0,013 = 24,987 мм2=24,987+0,021 =
25,008 мм3=25,008+0,033=25,041 мм4=25,041+0,084=25,125 мм5=25,125+0,21
= 25,355 мм
d6=25,355+0,52=25,855 мм
В графу 8 таблицы
7 заносим допуски на промежуточные размеры, которые выбираются по приложению 2
[1, стр. 228].
Т1 =
520 мкм, Т2 = 210 мкм, Т3 = 84 мкм, Т4 = 33
мкм, Т5 = 21 мкм, Т6 = 13 мкм.
Определим
наибольшие предельные размеры заготовки детали. Расчет наибольшего размера
получаются путем сложения наименьшего диаметра и припуска, снимаемого на данной
операции. Расчет производится по формуле:
di+1 = di + Zimin
dmin1=24,987+0,013=25
dmin2= 25,008+0,021=25,029
dmin3=25,041+0,033=25,074
dmin4=25,125+0,084=25,209
dmin5=25,355+0,21=25,545
dmin6=25,855+0,52=26,375
Полученные значения заносим в графу 9 таблицы 7.
Далее рассчитаем максимальный и минимальный припуск.
Для определения максимального припуска требуется найти
разность между наибольшим принятым размером заготовки предыдущего перехода и
наибольшим принятым размером заготовки на требуемом переходе. Таким же образом
находится и минимальный припуск, только вместо наибольших размеров находят разницу
наименьших.
Максимальный припуск (графа 11 таблицы 7):
zmax1 = dmax2 — dmax1
zmax1 = 26,375-25,545=0,83 мм
zmax2 = 25,545-25,209=0,34 мм
zmax3 =25,209-25,074=0,14 мм
zmax4 = 25,074-25,029=0,05 мм
zmax5 = 25,029-20,03 мм
Минимальный припуск (графа 12 таблицы 7):
2zmin1= dmin2 — dmin1
2zmin1 = 25,855-25,335=0,52 мм
zmin2 = 25,335-25,125=0,21 мм
zmin3 = 25,125-25,041=0,08 мм
zmin4 = 525,041-25,008=0,03 мм
zmin5 = 25,008-24,987=0,02 мм
После расчета максимального и минимального припуска
необходимо выполнить проверку правильности расчетов. Проверка заключается в
том, что разность между величиной поля допуска заготовки и поля допуска детали
должна быть равна разности сумм min и max межоперационных припусков.
Общий наибольший припуск равен:
zmax= 0,83+0,34+0,14+0,05+0,03=1,39 мм
Общий наименьший припуск равен:
zmin= 0,52+0,21+0,08+0,03+0,02=0,86
Правильность расчета проверяем по уравнению:
Т1 — Т3= 2zmax — 2zmin
,52-0,013 = 1,39-0,86
,51=0,51
Расчет припуска на отверстие диаметром Ø25к6 мм выполнен правильно.
.4 Определение операционных размеров
Значения операционных размеров определяются с помощью
размерно-точностного анализа [1] разработанного технологического процесса
механической обработки.
Порядок размерного анализа процесса механической обработки:
. Для детали вычерчивают совмещенный эскиз исходной заготовки
и готовой детали, на котором отражают промежуточные состояния заготовки.
Все поверхности заготовки и детали нумеруют по порядку, слева
направо, и через них проводят вертикальные линии. Между этими линиями указывают
размеры исходной заготовки В, готовой детали А, припуски Zn (индекс n указывает
на номер поверхностей, к которым они относятся), а также технологические
размеры S, получаемые в результате выполнения каждого технологического перехода.
Размеры S указывают в виде направленных стрелок, при этом точка ставится на
линии, соответствующей поверхности, которая используется в качестве
технологической или настроечной базы. (Рис. 5)
. Выявление размерных цепей начинают с последней операции,
т.е. двигаясь по размерной схеме снизу вверх. Вначале строят производный граф
(рис. 6), где кружочками с цифрами внутри обозначаются обрабатываемые
поверхности (в виде двойного кружочка обозначается поверхность заготовки, от
которой начинается обработка) и в виде прямых линий — технологические размеры
S.
. Потом строят исходный граф (рис. 7), на котором в виде дуг
изображают размеры готовой детали и в виде ломанных линий — припуски на
обработку (стрелка указывает, к какой поверхности относится припуск). Данный граф
дополняют графом размеров заготовки (размеры заготовки изображают при этом
двойными линиями) и получают совмещенный граф.
Любой замкнутый контур совмещенного графа образует размерную
цепь. Замыкающим звеном у такой цепи является либо размер детали, либо припуск
на обработку. Размерные цепи рекомендуется строить таким образом, чтобы
припуски не входили в них в качестве составляющих звеньев. Любая
технологическая размерная цепь имеет одно замыкающее звено и два (или более)
составляющих звена [1].
Расчет размерных цепей
1.
.
S3=S2-A1=63-7=561min=S2min-S3max3max=S2min-A1min=62.7-6.85=55.853=TA1-TS2=0.15-0.3=-0.15
Ужесточаем допуск:2=0,1
S2=
3max=S2min-A1min=62.95-6.85=56.13min=S2max-A1max=63.05-7=56.05
TS3=56.1-56.05=0.05
S5=
3.
S4=S3-A2=56-21=352min=S3min-S4max4max=S3min-A2min=56.05-20.79=35.263=TA2-TS3=0.21-0.05=0.164min=S3max-A2max=56.1-21=35.1
4=35.26-35.1=0.16
S4=
.
5=S4-A3=35-21=143min=S4min-S5max5max=S4min-A3min=35.1-20.79=14.313=TA3-TS4=0.21-0.16=0.055min=S4max-A3max=35.26-21=14.26
5=14.31-14.26=0.05
S5=
5.
S6=A4=
6.
1=S2+z2=63+2=652min=S1min-S2max1min=S2max+z2min=63+2=652max=S1max-S2min2min=S1max-z2min1max=S2min+z2min=62.7+2=64.7
1=65-64,7=-0.3
Другой допуск на S1
TS1=0.2
S1=
1min=S1max-TS1=65,1-0.2=64.9
S1=65
2min=S1min-S2max=64.9-63=1.92max=S1max-S2min=65-62.7=2,32=2,3-1.9=0.4
Z2=
2.5 Расчет режимов резания
Токарно-винторезная с ЧПУ
Переход 2: Точить поверхность выдерживая размер
Резец токарный проходной 2100-1894 ГОСТ 26611-85
Глубина резания: . [2]
Подача: .
Определяем величину скорости резания по формуле:
где
— период стойкость инструмента, мин;
— коэффициент, учитывающий условия резания;
— показатели степени;
— корректирующий коэффициент.
Принимаем , .
Корректирующий коэффициент определяем по формуле:
,
где
— коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств
обрабатываемого материала на скорость резания;
— коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки
на скорость резания;
— коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на
скорость резания;
— коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца;
— предел прочности материала заготовки, МПа;
— показатель степени.
Выбираем , .
Таким образом,
Принимаем
Скорость резания:
Определяем частоту вращения заготовки:
Скорость подачи:
Определяем главную составляющую силы резания по формуле:
где
— коэффициент и показатели степени в формуле силы резания;
— поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий влияние
различных факторов.
Принимаем
Поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий влияние
различных факторов определяем по формуле:
где
— поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества
обрабатываемого материала на силовые зависимости;
— коэффициенты, учитывающие влияние режущих параметров инструмента
на силовые зависимости.
Поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества
обрабатываемого материала на силовые зависимости находим по формуле:
Принимаем
Определяем мощность, требуемую на резание по формуле:
Мощность, допускаемую кинематикой станка, определяем по формуле:
где
— КПД привода главного движения станка.
Для вывода об эффективности рассчитанных режимов на выбранном
станке устанавливается коэффициент эффективности его использования по мощности:
где
— мощность электродвигателя привода главного движения станка.
Определяем основное (технологическое) время на переход по формуле:
где — длина обрабатываемой поверхности с
учетом величин вреза и перебега резца, 65 мм;
— количество проходов.
Таким образом,
Переход 3:
Точить поверхность выдерживая размер
Резец токарный проходной 2100-1894 ГОСТ 26611-85
Глубина резания: .
Подача: .
Определяем величину скорости резания по формуле:
где
— период стойкость инструмента, мин;
— коэффициент, учитывающий условия резания;
— показатели степени;
— корректирующий коэффициент.
Принимаем , .
Корректирующий коэффициент определяем по формуле:
,
где
— коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств
обрабатываемого материала на скорость резания;
— коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки
на скорость резания;
— коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на
скорость резания;
— коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца;
— предел прочности материала заготовки, МПа;
— показатель степени.
Выбираем , .
Таким образом,
Принимаем
Скорость резания:
Определяем частоту вращения заготовки:
Скорость подачи:
Определяем главную составляющую силы резания по формуле:
2.6 Оформление технологической документации
Данная деталь «Ось ролика» изготавливается в условиях
среднесерийного производства, следовательно, для описания технологического
процесса будет использовано операционное описание. Оформление операционных карт
выполняется в соответствии с ГОСТ 3.1404 — 86 и ГОСТ 3.1119 — 83.
Заключение
заготовка ось деталь
Для спроектированного технологического процесса обработки
детали «Ось ролика» были использованы современные станки с ЧПУ, прогрессивный
инструмент, материал для режущих инструментов, что приводит к повышению
размерной и геометрической точности механической обработки.
Рассмотрены вопросы по анализу технологичности конструкции
детали, определению типа производства, вида и метода получения заготовки, по
разработке маршрутной технологии изготовления детали при изучении специальных
дисциплин.
Список
используемой литературы
1. Технология машиностроения: Сборник задач и
упражнений: Учеб. пособие/ В.И. Аверченков и др.; Под общ. ред. В.И.
Аверченкова и Е.И. Польского. — 2 изд., перераб. и доп. — М: ИНФРА-М,
2006,-288с
2. Справочник технолога — машиностроителя. В
2-х т. Т2./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. И
доп. — М.; Машиностроение, 1986 г. — 496 с.
. Справочник технолога — машиностроителя.
В 2-х т. Т1./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. И
доп. — М.; Машиностроение, 1986 г. — 656 с.
. Режимы резания металлов. Справочник под
редакцией Барановского Ю.В Издание 3-е, переработанное и дополненное — М.,
«Машиностроение», 1995 год-407 с.
ФГБОУ ВПО Государственный Университет- УНПК.
Кафедра ПТСиДМ
Курсовой проект по дисциплине: «Технология машиностроения, производство и ремонт подъёмно-транспортных, строительных и дорожных машин»
На тему: «Разработка технологического процесса изготовления оси»
Орел 2014
Исходные данные: чертёж детали, задание, карта технологического процесса.
В данной работе производится анализ технологического процесса изготовления детали, расчёт технологического процесса обработки заданной поверхности. Обоснование и выбор заготовки, расчёт режимов резания, норм времени и описание восстановления детали.
Графическая часть содержит карту тех. процесса с эскизами операций, чертёж детали, заготовки, инструмента, сборочный чертёж узла в котором подобная деталь используется, спецификация, теоретический чертёж восстановления детали.
Оглавление
Введение
1 Характеристика детали
1.1 Характеристика узла и детали
1.2 Физико-механические свойства материала детали
2 Анализ технологичности конструкции детали
2.1 Качественная оценка
2.2 Количественная оценка
3 Определение типа производства
4 Анализ существующего технологического процесса
5 Выбор варианта заготовки и его технико-экономическое обоснование
6 Разработка плана операций и описание технологического процесса
7 Выбор базовых поверхностей и технологических баз
8 Расчёт припусков на механическую обработку
9 Расчёт режимов резания
9.1 Получистовое точение
9.2 Чистовое точение
9.3 Шлифование
10 Расчёт технической нормы времени
11 Методы восстановления детали
Заключение
Список использованных источников