Реферати українською » Промышленность, производство » Розробка технологічного процесу обробки вала-шестерні


Реферат Розробка технологічного процесу обробки вала-шестерні

Страница 1 из 4 | Следующая страница

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РФ

>НОВОСИБИРСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

>ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИИТЕТ

>КАФЕДРАТМС

>ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

до випускний кваліфікаційної роботу з технології машинобудування на задану тему:

«Розробка технологічного процесу обробкивала-шестерни»

Автор проекту Васильєв С.В.

Спеціальність 1201 (технологія машинобудування)

Позначення проекту ЗКР 2068956-1201-12-02

ГрупаТМ-83

Керівник проектуГилета В.П.

>Новосибирскк 2002 р.


Зміст

Розділ 1. Розробка технологічного процесу виготовлення деталівал-шестерня

1.1 Запровадження

1.2 Аналіз службового призначення і технологічності конструкції деталі

1.2.1 Опис вироби

1.2.2 Матеріал деталі його властивості

1.2.3 Аналіз технологічності деталі

1.3 Визначення типу виробництва й форми осередку

1.4 Вибір вихідної заготівлі та методу її виготовлення

1.5 Розробка маршруту обробки

1.5.1 Маршрут

1.5.2 Порівняння варіантів обробки

1.6 Розрахунокприпусков і технологічних розмірних ланцюгів

1.6.1 Розрахунокприпусков і граничних розмірів за технологічними переходами на обробку поверхні60к6

1.6.2Размерние ланцюга

1.7 Вибір ріжучого інструмента

1.8 Вибір засобів вимірювання

1.9 Вибір устаткування, пристосувань, міряльного інструмента

1.10 Розрахунок режимів різання і норми часу

1.11 Розрахунок технічної норми часу

Розділ 2. Проектування пристосування дляфрезерованияшпоночних пазів

2.1 Види та призначення верстатних пристосувань

2.2 Вибір устаткування

2.3 Вибір ріжучого інструмента
2.4 Розрахунок режимів й снаги різання
2.5 Опис конструкції пристосування

2.6 Опис роботи пристосування

2.7Расчет силового замикання
2.8Расчет коефіцієнта запасу
2.9 Розрахунокпневмокамери
2.10 Розрахунок похибки установки деталі в пристосуванні
2.11 Розрахунок розтяги й вигинуприхвата

Розділ 3 Розробка міряльного пристосування контролю відхиленнясоосности шийок під підшипники

3.1 Призначеннямерительних пристосувань
3.2 Опис конструкції пристосування
3.3 Опис роботи пристосування
3.4 Розрахунок похибки установки деталі в пристосуванні
Список використаної літератури

Розділ 1: Розробка технологічного процесу виготовлення деталівал-шестерня

1.1 Запровадження

Відмінною рисою сучасного етапу розвитку машинобудування є широке використання досягнень фундаментальних іобщеинженерних наук на вирішення теоретичних труднощів і практичних завдань технології машинобудування. Різні розділи математичних наук, теоретичної механіки, фізики, хімії, матеріалознавства і багатьох інших наук приймаються як теоретичної основи нових напрямів технології машинобудування або використовуються як апарату на вирішення практичних технологічних питань, істотно підвищуючи загальний теоретичний рівень технології машинобудування і його практичні можливості. Поширюються застосування обчислювальної техніки під час проектування технологічних процесів і математичне моделювання процесів механічного оброблення. Здійснюється автоматизація програмування процесів обробки на верстатах з ЧПУ. Створюються системи автоматизованого проектування технологічних процесів -САПР ТП.

Поглиблюється розробка проблеми впливу технології на фізико-хімічне стан металу поверхневого шару оброблюваних заготовок, йогодислокационное будова, розміри кристалічних блоків і експлуатаційні властивості і надійність деталей машин. Триває розробка проблеми технологічної спадкоємності таупрочняющей технології.

Розробляються методи оптимізації технологічних процесів подостигаемой точності, продуктивності і економічності виготовлення забезпечивши високих експлуатаційних якостей й надійності роботи машини. Створюються системи автоматизованого управління ходом технологічного процесу з його оптимізацією за всіма основними параметрами виготовлення й потрібним експлуатаційним якостям.

>Развертиваются робота зі створення гнучких автоматизованих виробничих систем з урахуванням використання ЕОМ, автоматизаціїмежоперационного транспорту, робототехніки і функцію контролю.

Триває вдосконалення технологічних процесів виготовлення деталей машин і складання (особливо у напрямах створеннямалоотходной технології, чистовий складання і автоматизації складальних робіт). Розвиток технології машинобудування поки що має здійснювати перехід до масової застосуванню високоефективних систем машин і технологічних процесів, які забезпечують комплексну механізацію і автоматизацію виробництва, технічне переозброєння його основних галузей.

У цьому проекті потрібно спроектувати технологічний процес виготовлення деталі –вал-шестерня, що був на кресленні.

Основна мета роботи – придбання практичних навичок з розробки технологічних процесів й у виконанні технологічних розрахунків.

Вихідні дані:

>Чертежвала-шестерни;

Річна програма випуску 3700 прим.

1.2 Аналіз службового призначення і технологічності конструкції деталі.

1.2.1 Опис вироби

Вихідні дані: об'єктом проектування технологічного процесу є деталь вал – шестірня. (див. робочий креслення) з річною програмою 3700 прим. Деталі типу тіл обертання поширені у машинобудуванні.

Вали використовують із передачікрутящего моменту. Зазвичай вали прописані у корпусі редукторів, як опор використовуються шийки валів, куди встановлюються підшипники.Шейки валів мають високу точність.Крутящий момент передається у вигляді зубчастих коліс закріплених на валу з допомогоюшпоночних пазів ішпонок або виконаних разом із валом.

>Функциональним призначенням цієї деталі є передачакрутящего моменту відшпоночного паза на конусі 1:10 зубцюватому віденцю 173,72 мм.

Отже, виконавчими (робітниками) поверхнями цієї деталі єшпоночний пазR9 і зубцюватий вінецьm = 3.5,z = 47. Основними конструкторськими базами є шийки60k6; геометрична вісь якого є основний конструкторської базою, і торці цих шийок, визначальних становище валу у механізмі вздовж осі.

Для виходу різця у місцях перепаду діаметрів виконаніпроточки чи канавки.

Інші поверхні, зокрема і торці валу, є вільними поверхнями. Усі поверхні цієї деталі єобрабативаемими.

Основний технологічної базою для деталей типу вали є поверхню центрових отворів, одержуваних одній із перших операціях .

1.2.2 Матеріал деталі його властивості

Деталь виготовляється з легованої стали45Х ГОСТ 4543-81. Це конструкційна сталь,цементируемая, із підвищеною міцністю проти звичайній конструкційної сталлю.

Ця сталь містить близько 0.45 % вуглецю, приблизно 0.8-1.0 % хрому. До того ж 0,17-0,37 % кремнію і 0,45-0,75% марганцю.

Застосовується виготовлення деталей, яких пред'являються вимоги підвищеної поверхневою твердості врожаю та підвищеноїизносоустойчивости: чопи, пальці, зубчасті колеса, штовхачі, валики тощо.

Отже, матеріал деталівал-шестерня цілком відповідає своєму призначенню: це велика деталь з зубцюватим вінцем, працюючим до зносу при терті.

Зазначений матеріал передбачає включення до технологічний маршрут відповідних операційхимико-термической обробки: поліпшення після чорнової обробки зі зняттям що виникли залишкових напругах, що надалі деталь не повело.

1.2.3 Аналіз технологічності деталі

З погляду механічного оброблення деталі типувал-шестерня взагалі технологічні, оскільки операція нарізування зубів зі зняттям стружки виробляють переважномалопроизводительними методами.

У іншому деталь доситьтехнологична, допускає застосування високопродуктивних режимів обробки, має хороші базові поверхні для початкових операцій та досить просте за конструкцією

Конструкція деталі є ступінчастий вал практично з двостороннім розташуванням щаблів.Допускаемое наявність центрових отворів забезпечує створення основних технологічних баз і виконання майже всієї обробки із дотриманням принципу сталості баз.Зубчатий вінець відкритий, допускає обробку на прохід.

Вимоги до точності розташування основних поверхонь задано щодо осі підшипникових шийок 60 і представляють складності і під час.

З погляду уніфікації конструкційних елементів можна відрізнити, що всі розміри деталі (діаметральні) належать нормальному ряду розмірів, майже всі фаски мають уніфікований розмір2x45°.Зубчатий вінець має стандартний модуль.

1.3 Визначення типу виробництва й форми осередку

вал шестірня обробка помел паз

Тип провадження у ГОСТ 3.1108-74 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій Доз.о., що свідчить про ставлення всіх різних технологічних операцій, виконуваних чи які підлягають виконання підрозділом впродовж місяця, до робочих місць.

На цьому етапі проектування нормування переходів і операцій виконуємо наближено.

Основний час:

1.Фрезерно-центровачная:

>1.1.Фрезерование торців:

Те =6l =6(50+68)10-3 = 0,71 хв.

1.2.Сверление центрів:

Те =0,52dl =0,52246 = 0,1 хв.

2.Черновое гостріння за прохід:

Те =0,17dl =0,17(4230 +395 +60233 +7550 +173,72110)10-3 = 6,51 хв.

3.Чистовое гостріння по8-муквалитету: Те=0,17dl =6,51 хв.

4. Тонке гостріння по6-муквалитету:

Те =0,1dl =0,1606110-3 = 0,37 хв.

5.Фрезерованиешпоночного паза циліндричною фрезою:

Те =7ln =71031710-3 = 5,77 хв., де n = 17 – число проходів

6.Фрезерование зубівчервячной фрезою:

Те =2,2Dl =2,2(173,72110)10-3 = 42,04 хв.

7.Зубошлифование:

Те =0,1dl =0,1173,7211010-3 = 1,92 хв.

8.Шлифование конуса:

Те =0,15dl =0,156010310-3 = 0,93 хв.

9.Нарезания зовнішньої різьби:

Те =19dl =19(4230)10-3 = 23,94 хв.

Порядок розрахунку коефіцієнта закріплення операцій ось у чому:

1.Штучно-калькуляционное час

де Те - основне час, хв;jк - коефіцієнт, залежить від типу устаткування й виробництва.

2. Розрахунковий кількість верстатів

де N = 3700 - річна програма, прим.;Тшт-к -штучно-калькуляционьое час, хв;Fд = 4029 - дійсний річний фонд часу, годиннику;hз.к. - нормативний коефіцієнт завантаження устаткування (для виробництва - 0,8).

3. Встановлюємо прийняте кількість робочих місць Р, округляючи до найближчого більшого цілого числа отримане значенняmр.

4. З кожної операції обчислюємо значення фактичного коефіцієнта завантаження робочого місця:


5. Кількості операцій, виконуваних робочому місці:

6. Підрахуємо сумарне значення для Про і Р, визначаємо коефіцієнт закріплення операцій та тип виробництва:

Відповідно до ГОСТ 14.004-74 при даному коефіцієнті закріплення операцій тип виробництва дрібносерійне.

Результати розрахунку зведені в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1

вид операції >To >jк >Tшт-к >mp >P >hз.н. >O
>Фрезерованиеторцев 0,71 1,84 1,30 0,025 1 0,025 32,10
>Сверление центрів 0,10 1,75 0,17 0,003 1 0,003 239,32
>Черновое гостріння 6,51 2,14 13,93 0,27 1 0,267 3,00
>Чистовое гостріння 6,51 2,14 13,93 0,27 1 0,267 3,00
Тонке гостріння 1,01 2,14 2,16 0,04 1 0,041 19,38
>Фрезерованиешпоночного паза 12,26 1,84 22,55 0,43 1 0,431 1,85
>Зубофрезерование 42,04 1,66 69,79 1,34 2 0,668 1,20
>Зубошлифование 1,91 2,1 4,02 0,08 1 0,077 10,40
>Шлифование конуса 0,93 2,1 1,95 0,04 1 0,019 42,96
>Нарезание різьби 23,94 1,98 47,40 0,91 1 0,907 0,88

При груповий формі організації виробництва запуск виробів виробляється партіями з певною періодичністю, що є ознакою виробництва.

Кількість деталей у Комуністичній партії для одночасного запуску визначаємо спрощеним способом:

де а — періодичність запуску в днях (згідно з рекомендаціями — 6).

Коригування розміру партії, визначення розрахункового числа змін на обробку цей партії деталей на основних робочих місць:

деТшт-кср - середнєштучно-калькуляционное час по основним операціям, хв.

Розрахунковий число змінокругляем до прийнятого цілого числаспр=7. Визначаємо число деталей у Комуністичній партії, необхідні завантаження устаткування основних операціях - у протягом числа змін:

де 476 - дійсний фонд часу роботи обладнання зміну, хв; 0,8 - нормативний коефіцієнт завантаження верстатів в серійне виробництво.

Визначення такту випуску:

 хв.

1.4 Вибір вихідної заготівлі та методу її виготовлення

Вибір виду та методу отримання заготівлі

>Заготовками для деталей типу вал найчастіше служить або сортовий прокат, або штамповка. Оскільки даний вал належить до середнім і великим валам складної конфігурації, з великим перепадом діаметрів, а як і виробництво валу дрібносерійне, то доцільніше використовувати спосіб штампування.

>Рассчитаем вартість заготівельної операції обох способів отримання заготівлі.

Загальні вихідні дані:

Матеріал деталі: Сталь45Х.

Маса деталі:q = 27,8 кг.

Річна програма: N =3700 прим.

Виробництво: дрібносерійне

Таблиця 4.2

Найменування показників

Варіант 1

Варіант 2

Вигляд заготівлі

Клас точності

Група складності

Маса заготівліQ, кг

Вартість 1 т заготовок, прийнятих за базу Si, крб.

Вартість1т стружкиSотх, крб.

>Пруток180 мм

Нормальний

-

86,85

164

28

>Штамповка на молотах

Нормальний

2

32,6

254

28

Вартість заготівлі за першим варіантом:

Коефіцієнт використання матеріалу:

Собівартість заготовок з прокату:

>Sзаг1 =QS/1000 – (>Q -q)Sотх/1000 +Cо.з., крб.,

деCо.з. – сумарна технологічна собівартість операції правки і відтинки прутка:

>Cо.з. =Сп.з.Тшт(ш-к)/(60100), крб.,

деСп.з. – приведені видатки робоче місце,коп/ч;

>Тшт(ш-к) –штучно-калькуляционное час виконання заготівельної операції:

>Тшт(ш-к) =jкТо ,

деjк – коефіцієнт; Те – основне технологічне час, хв


Визначаємо технологічну собівартість операції різання і правки.

З [11,стр.30 і 146] для різання визначаємо:

>Сп.з. різання = 121коп/ч;Сп.з. правки = 250коп/ч;

>Т0 =0,19D210-3 =0,19180210-3 =6,16 хв.

>Тшт(ш-к) =2,146,16 = 13,17 хв., деjк= 2,14;

>Cо.з. = (>121+250)13,17/(60100) =0,81 крб.;

Звідси знаходимо загальну собівартість заготівлі з прокату:

>Sзаг1= (>86,85164/1000 – (86,8 –27,8)28/1000 + 0,81) = 1340,4 крб

Вартість заготівлі за другим варіантом:

Коефіцієнт використання матеріалу:

Собівартість заготовок з штампування:

>Sзаг2=(СiQkтkсkвkмkп)/1000 – (>Q -q)Sотх/1000, крб.,

деkт,kс,kв,kм,kп – коефіцієнти залежать від класу точності, групи складності, маси, марки матеріалу і обсягу виробництва заготовок.

З [11, табл. 2.12–2.13,стр.37-38] знаходимо:kт = 1;kc = 0,87;kв = 0,73;kм = 1.3;kп = 1;

Звідси знаходимо вартість заготовок одержуваних в такий спосіб:

>Sзаг2 = ((>25432,610,870,731,31)/1000 – (32,6 –>27,8)28/1000)100 = 581,5 крб.

Економічне обгрунтування вибору заготовок:

Визначаємо економічний ефект для зіставлення способів отримання заготовок:

>Эз = (Sзаг1 -Sзаг2)N = (1340,4 -581,5)3700/1000 =2808,17 тис. крб.

Отже, використання штампування на молотах як заготівлі є економічним.


1.5 Розробка маршруту обробки.

Технологія виготовлення валу.

Технологічні бази: центрові отвори і торець.

>Конструкторская база: вісь підшипникових шийок валу і торець.

1.5.1 Маршрут

1.Фрезерование торців,зацентровка валу на двосторонніхфрезерно-центровальнихполуавтоматах з базуванням по чорнимшейкам і торця валу.

2.Черноваятокарная обробка натокарно-гидрокопировальних верстаті з базуванням по центровим отворам, з і з іншого боку.

3. Поліпшення.

4.Чистоваятокарная обробка натокарно-гидрокопировальних верстаті з базуванням на центрові отвори у два операції – з і з іншого боку.

5. Тонкетокарная обробка натокарно-винторезном верстаті з базуванням по центровим отворам, з і з іншого боку.

6.Фрезерование зубів назубофрезерном верстаті з базуванням на центрові отвори.

7.Шлифование зубів назубошлифовальном верстаті.

8.Фрезерованиешпоночного паза нашпоночно-фрезерном верстаті з базуванням пошейкам валу.

9.Шлифовальная обробка накруглошлифовальном верстаті з базуванням по центровим отворам.

10.Резьбонарезная обробка натокарно-винторезном верстаті верстатах з базуванням по центровим отворам.


1.5.2 Порівняння варіантів обробки.

Відповідно кресленню деталі, кожна поверхню має вимогами з шорсткості, точності. Часто трапляється отже деталь можна обробити кількома методами, що дадуть однакову точність не вдома. Як приклад порівняємо два варіанта обробки по технологічної собівартості:

1) У перший варіант шліфування ведеться накруглошлифовальном верстаті3Б153Т.

2) У другому варіанті обробка ведеться натокарно-винторезном верстаті16К20П.

Перший варіант:

Обробка накруглошлифовальном верстаті3Б153Т: Ц = 1276000 крб.; площа верстати на плані -f =2,261,920,97 = 4,2 м2; 2-ї розряд роботи; режим роботи - однозмінний при41-часовой робочої тижню; дійсний річний фонд роботи устаткуванняFд = 4029 год.; Єн = 0,15;hз = 0,6 – коефіцієнт завантаження верстата. [11, табл. 4.16,стр.173-174]

>Часовие наведені витрати визначимо за такою формулою:

>Сп.з. =Сз +Сч.з.+Ен(Кс +Кз),

деСз – основна додаткова зарплата з нарахуваннями,коп/ч.;Сч.з. – годинникові витрати з експлуатації робочого місця,коп/ч.; Єн – нормативний коефіцієнт економічну ефективність капітальних вкладень;Кс ,Кз – удільні годинникові капітальні вкладення відповідно верстат і приміщення,коп/ч.

Основна додаткова зарплата з нарахуваннями і урахуванняммногостаночного обслуговування вираховується за формулою:

>Сз =Стфeky,


де e = 1,53 – коефіцієнт, враховує додаткову зарплату;Стф – годинна тарифна ставкастаночникасдельщика відповідного розряду, для 2-го розряду з [11, табл. 2.14]Стф = 54,8коп/ч.;k – коефіцієнт, враховує зарплатуналадчика, длясреднесерийного виробництваk = 1; y – коефіцієнт, враховує оплату робочого примногостаночном обслуговуванні, з обслуговування 1-го верстата y = 1.

>Сз =54,81,5311 = 83,8коп/ч.

Визначаємо годинникові витрати з експлуатації робочого місця

>Сч.з. =Сб.п.ч.з.kм ,

деСб.п.ч.з – практичні годинникові видатки базовому робоче місце, для крупносерійного виробництваСб.п.ч.з =36,3коп/ч.

>Сч.з. =36,31,8 = 65,34коп/ч.

Визначаємо скориговані витрати з експлуатації робочого місця:

>Скч.з .=Сч.з.j/1,14коп/ч.,

де j - поправочний коефіцієнт

j = 1 + [>a(1 -hз)/hз] = 1 + [>0,36(1 - 0,8)/0,8] = 1,09

>Скч.з =>65,341,09/1,14 = 62,5коп/ч.

>Кс =Ц100/(Fдhз) =1276000100/(40290,8) = 39588коп/ч.

Виробнича площа, зайнята верстатом з урахуванням проходів, м2:

F

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація