Реферати українською » Промышленность, производство » Розробити технологічний процес обробки деталі "Вал" в умовах середньосерійного виробництва


Реферат Розробити технологічний процес обробки деталі "Вал" в умовах середньосерійного виробництва

Страница 1 из 6 | Следующая страница

>Курсовое проектування по Технології машинобудування

Тема: Розробити технологічний процес обробки деталі «Вал» за умовсреднесерийного виробництва


Запровадження

У виконання курсового проекту була вивчена конструкція і службове призначення деталі «Вал», проведений аналіз технологічності деталі.

Вибрано матеріал виготовлення цієї деталі, а як і спосіб отримання заготівлі - штамповка, проведено розрахунок собівартості заготівлі та обраний найбільш економічний.

Розроблено технологічний маршрут механічного оброблення. Відповідно до маршруту, вибрано обладнання та визначено технологічні базові поверхні.

Був зроблено розрахунокприпусков на найточніші за вимогами поверхні, і навіть режимів різання і норми часу.

>Спроектирован ріжучий інструмент – кінцева фреза, і навітьмерительний інструмент –калибр-скоба контролю валу.

У цьому курсовому проекті як і було виконано управляюча програма на 035Фрезерную операцію.

Виконано креслення (деталі, заготівлі), міряльного і ріжучого інструментів, і навіть повний комплект технологічних документів – маршрутна карта, операційні карта народження і операційні ескізи.


1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТИНА

1.1 Опис конструкції та призначення деталі

Деталь “Вал” (рис. 1) є основним деталлю машин.

Вал— це деталь машин, призначена передачікрутящего моменту і сприйняття діючих сил із боку розташованих ньому деталей і опор.

Деталь «Вал» належить до групи тіл обертання з габаритними розмірами82х685мм.Вал складається з чотирьох щаблів. Перша ступінь70h9 довгою118мм.С обох сторін зняті фаски2х45°. У другий щаблі нарізано різьбленняМ80х1,25 –6Н. На третьої щаблі82 виконаношпоночний паз, просвердлено два глухих отвори і нарізано різьбленняМ10х1,25 –6Н. Четверта щабель70h7 зфаской1х45°. Також в цій щаблі виробляється контроль на биття щодо осі. На п'ятої щаблі60h9 виконаношпоночний паз, і зняті дві фаски з обох боків щаблі2,5х45°.Между сходамипроточени канавки шириною 5 мм. З торців вал маєцентровочние отвори за Держстандартом 14034-74. На торці першому місці просвердлені два глухих отвори і нарізано різьбленняМ12х1,5 –6Н. Поверхні першою і четвертої щаблі шліфуються.

Малюнок 1. Вал

1.2Технологичность конструкції

Через війну аналізу креслення було встановлено, що креслення містить всі дані про точності розмірів, ролі оброблюваних поверхонь і взаємного розташування поверхонь, саме:

-допускторцевого биття торцяфланца щодо бази Д, яка перебуває на осі деталі, 30мкм.

-допуск радіального биття циліндричною поверхні70Н7относительно бази Д, яка перебуває на осі деталі, 30мкм.

Найбільш точними розмірами є:

- діаметр торцевій щаблі 70 мм, виконаний за 7квалитету точності з шорсткістюRa=0,8.

- діаметр щабліхвостовика70мм, виконаний за 7квалитету точності, з шорсткістюRa=0,8.

З погляду механічного оброблення деталь має такі елементинетехнологичности: 2 глухихрезьбових отвориМ10x1,25-6Н і 2 глухихрезьбових отвори наторевой частини валуМ12х1,5-6Н, оскільки проконтролювати глибину отворів важко, і є перепони на шляху виходу стружки. Також використання спеціальних пристосувань збільшує вартість будівництва ітрудоемкость виготовлення деталі, оскільки потрібно спроектувати і пристосування.

У іншому деталь доситьтехнологична: виконання поверхонь забезпечує зручний підвід стандартного інструмента, зручність візуальним спостереженням за процесом різання, відвід стружки.

Деталь “Вал” має хороші базові поверхні, є можливість обробки поверхонь на прохід.

При механічної обробці деталі є можливість застосування принципу сталості і суміщення настановних баз.

Можливо застосування високотехнологічних методів обробки, саме обробка твердосплавними різцями.

1.3. Фізичні, механічні властивості і хімічний склад матеріалу деталі

Для виготовлення деталі “Вал” застосовується конструкційнауглеродистая якісна сталь 45 ГОСТ 1055-88.

Таблиця №1 Щодо хімічного складу Стали 45 ГОСТ 1050-88.

Приблизний їх хімічний склад, %

З

(вуглець)

Si

(Кремній)

>Ni

(Нікель)

>Cu

(Мідь)

>Cr

(>Хром)

N

(Азот)

P.S

(сірка)

>P

(>Фосфор)

Не більш
0,45-0,5 0,17-0,37 0,3 0,3 0,25 0,08 0,04 0,035

Таблиця №2Механические властивості Стали 45 ГОСТ 1050-88.

Назва властивості Одиниця виміру Значення властивості

Межа міцності при розтягненні,

>Мпа 610

Щільність,  

>кг/м3

>7,8x103

Відносне подовження,

% 16

Модуль пружності,Еx10-2

>Мпа 200000
>Твердость поБринеллю >НВ 220-229
>Удельная теплоємність, З (за нормальної температури від 20° до200°С),

481

>Теплопроводность, (при 20° З)

>Вт/мЧС° 48

Сталь 45 – конструкційнауглеродистая(0,45-0,5%) якісна; яка містить домішкикремния(0,17-0,37),никеля(не більш0,3%),меди(не більш0,3%),хрома (трохи більше 0,25%),азота(не більш 0,08),сери(не більш 0,04%) і фосфору (трохи більше 0,035%).

Підвищена міцність стали 45 досягається з допомогою різних прийомів термічної обробки. Наприклад, до стали 45 застосовують подвійну термообробку з високо температурним відпусткою, у результаті забезпечується її стійкість доводородномурастеканию.

Ще однією методом підвищення міцності стали 45, вважається азотування поверхневого шару, тобто легування стали 45 азотом. Найпоширенішим способом легування стали 45 вважається азотування іонами газового розряду. Перевага іонногоазотирования стали 45 в металургії у тому що, повне перебіг процесуазотирования, що було вкрай трудомістку технологію, під час використання цього методу досягається оптимальне співвідношення часу й витрачених коштів.

З іншого боку, в металургії відомий і комбіновані методи, задля досягнення необхідних технологічних властивостей та потрібного якості виробів із стали 45.

 Область застосування Стали 45 ГОСТ 1050-88 : вал - шестерні, колінчасті і розподільні вали, шестерні,шпиндели, бандажі, циліндри, кулачки та інші нормалізовані,улучшаемие іподвергаемие поверхневоютермообработке деталі, яких потрібно підвищена міцність.

Зазвичай, їх застосовують виготовленнямалоответственного ріжучого інструмента, працюючого при малих швидкостях різання іподвергаемого розігріву під час експлуатації.Углеродистие стали ставляться досталям неглибокоїпрокаливаемости, нетеплостойким. Мала стійкістьпереохлажденного аустеніту вуглецевих сталей зумовлює їх низькупрокаливаемость. Низька стійкість аустеніту визначає основні чесноти та вади таких сталей.

1.4 Вибір методу отримання заготівлі та економічні обгрунтування

З огляду на форму й розміри деталі «Вал», експлуатаційні умови роботи, марку матеріалу (Сталь 45), і навіть тип виробництвасреднесерийний можливо отримання заготівлі двома шляхами — штамповка і пруток.

При виборі виду заготівлі враховуються як експлуатаційні умови роботи деталі, її розміри і форму, а й економічність її виробництва. Спосіб отримання заготівлі може бути найбільш економічним при заданому обсязі випуску деталей – 1200 штук. Вигляд заготівлі чинитиме значний впливом геть характер технологічного процесу, трудомісткість і економічність її обробки.

Основним критерієм вибору заготівлі буде коефіцієнт використання матеріалу.

Перший спосіб – гарячаобъемная штамповка.

Гарячаобъемная штамповка – це вид обробки матеріалів тиском, у якому формоутворення поковки з нагрітої заготівлі здійснюють з допомогою спеціального інструмента – штампа. Перебіг металу обмежується поверхнями площин, виготовлені окремих частинах штампа, отож у кінцевий момент штампування вони утворюють єдину замкнуту площину (струмок) по конфігурації поковки.

>Штамповка має низку переваг. Гарячоїобъемной штампуванням можна одержувати безнапусков поковки складної конфігурації, які інакше виготовити безнапусков не можна, у своїй допуски на штампувальнупоковку мінімальні. У слідстві цього значно скорочується обсяг наступної механічного оброблення, штампувальні поковки обробляють лише у місцях поєднання коїться з іншими деталями, і це обробка може зводитися лише у шліфуванню.

Продуктивність штампування значно вища – становить десятки і сотні штампувань за годину.

Розміри заготівлі «вал», отриманої гарячої штампуванням, максимально наближені до величини готової деталі, унаслідок чого рахунок скорочення механічного оброблення знижується вартість готового вироби.

Другий спосіб – пруток.

Сталеві дротики широко використовують у машинобудівної промисловості виготовлення різноманітних деталей. Сталеві дротики може мати стандартні діаметри: 12.0, 20.0, 28.0, 30.0, 42.0, 45.0, 50.0, 65.0немеренной довжини. Також сталеві дротики може мати кратну довжину, і виготовлятися внагартованном стані. Зазвичай, основні властивості сталевих прутків визначають на особливих поздовжніх зразках, які вирізають зі спеціальних термічно опрацьованих контрольних заготовок. Сталеві дротики квадратні відповідає всім вимогам ГОСТ 2591-88.

До вад отримання заготівлі з прутка належить:

· великий витрата металу;

· великіприпуски на механічну обробку (приблизно 15 – 25 % від безлічі заготівлі перетворюється на стружку)

Розрахунок вартості заготівлі, прутка.

- видатки матеріал заготівлі, крб.;

- технологічна собівартість операції правки,калибрования прутків, розрізання їх у штучні заготівлі.

- наведені видатки робочомуместе,коп/час;

- поштучна чиштучно-калькуляционное час виконання заготівельноїоперации(правки,калибрования прутків, розрізання їх у штучні заготівлі.)

Заготівельна операція. Витрати одну годину роботи,коп/час.
>Резка наотрезних верстатах працюючих дисковими пилками. 121
>Правка на автоматах 200…250

Витрати на матеріал визначаються щодо маси прокату, потрібного на виготовлення деталі, і масісдаваемой стружки. У цьому необхідно враховувати стандартну довжину прутків і відходи внаслідокнекратности довжини заготовок стандартної довжині прутків.

- маса заготівлі, кг.;

- ціна 1 кг. матеріалу заготівлі, крб.;

- маса готової деталі, кг.;

- ціна 1 тонни відходів у крб.;

Вартість деяких металів і заготівельні ціни на всі стружку чорних і кольорових металів наводяться в табл. 2.6 і 2.7. (дивитися інтернетіmetallopt e-mail:[email protected]Цени від 07.10.10)

>табл.2.6.

Сталь якісна кругла, квадратна ішестигранная.
>Углеродистая. 10, 20, 30, 40, 45, 50, 55 136…185

- вартістьсопоставляемих заготовок, крб.

-річна програма випуску деталей, прим.

Як методу отримання заготівлі взяв гарячу об'ємну штампування, тому що цей метод є найдешевшим і універсальним. Деталь «Вал» має просту форму, тож вважаю, що використання заготівлі як прутка є недоцільним і вимагає зайві витрати. Однак ж збільшується час на обробку заготівлі, зростає кількість операцій.

1.4.1 Визначенняприпусков (потабличним даним)

Для розрахункуприпусков застосовуюопитно-статистический метод по ГОСТ 7505-89.

Розрахунки розмірів штампування.

Програма випуску – 1200 штук на рік; матеріал – сталь 45; маса деталі 22,3 кг (відповідно доМЦХ моделіКомпаса-3DV9)

1.1. Через війну аналізу креслення деталі, з форми деталі, матеріалу і обсяг річного програми випуску (тип виробництва – серійне) прийнято устаткування -кривошипнийгорячештамповочний прес у закритому штампі ([>Косилова],стр.138).

1.2. Визначення характеристик поковки:

а, по хімічним складом матеріалу (щодо маси)0,360,45 % З вуглецю; 00,8 %Мn марганцю;00,25 % Si кремнію; до 12..14 %Cr хрому ([3],стр.101); сумарна середня масова частка легуючих елементів (Si,Mn,Cr,Ni,Mo, W, V) 0,12+0,40+13.0=13,5 % - група стали М2 ([1],таб.1, стор.8);

б) розрахункова маса поковки, обумовлена за словами ([1],таб.1, стор.8),

М>п.рбудр,                            (1)

де М>п.р - розрахункова маса поковки;

Мбуд - маса деталі;

Дор - розрахунковий коефіцієнт, Дор=1,6 ([1],таб.20,стр.31)

М>п.рбудр,=>22,31,6=35,7кг;

до рівня складності С1 ([1],стр.29) Розміри яка описуєпоковку геометричній постаті (валу) діаметр821,05=86 мм,длина(толщина)6851,05=719 мм (1,05 - коефіцієнт збільшення габаритних лінійних розмірів деталі, визначальних становище її опрацьованих поверхонь). Маса яка описує постаті береться з 3D деталі26,6кг Ставлення маси поковки до масі яка описує її постаті 22,3/26,6=0,84;

р) конфігурація поверхні розняття штампа П - пласка ([1],таб.1, стор.8).

р) Клас точностіТ4 ([>1],таб.19,стр.30)

буд) вихідний індекс 14 ([1],таб.2,стр.10)

3. Призначенняприпусков:

а) основніприпуски на розміри (однією бік номінального розміру поковки) призначені за таблицями Держстандарту ([1],таб.3, стор.12) і подано в таблиці 1 «>Припуски на механічну обробку».

Таблиця 1.Припуски на механічну обробку

Поверхня Розмір мм >Шероховатость поверхнімкм >Припуск мм
Діаметр >70h7 0,8 2,2
І це >82h9 6,3 1,7
-||- >70h7 0,8 2,2
-||- >60h9 6,3 1,7
Довжина 685 6,3 2,6
І це 118 0,8 2,5
-||- 118 0,8 2,5
-||- 154 1,6 2,3

* Коли Піночета призначили величиниприпуска на поверхню, становище визначається двома і більше розмірами поковки, встановлюється найбільше значенняприпуска для даної поверхні ([1],п.4.5,стр.16)

б) додатковіприпуски враховують:

· усунення поковки поверхнею розняття штампа 0,3 мм ([1],таб.4,стр.14);

· відхилення від площинності 0,3 мм ([1],таб.5,стр.14);

· штампувальний ухил ([1],таб.18,стр.26); для зовнішньої поверхні - трохи більше 7°, приймається 3°; для внутрішньої - трохи більше 7°, приймається 7°.

4. Розміри поковки після розрахунку (з урахуванням округлення розмірів поковки з точністю 0,5 мм) і граничні відхилення розмірів ([1],таб.8,стр.17), представлені у таблиці 2 «Розміри поковки і граничні відхилення розмірів».

Таблиця 2 «Розміри поковки і граничні відхилення розмірів»

Поверхня Розмір деталі мм Формула розрахунку Розмір заготівлі мм Граничні відхилення
Діаметр >70h7 70+(2,2+0,2)∙2= 74,8 75

І це >82h9 82+(1,7+0,2)∙2=85,8 86

-||- >70h7 >70+(2,2+0,2)2=74,8 75

-||- >60h9 >60+(1,7+0,2)2= 63,8 64

Довжина 685 >685+2,62=690,3 690

І це 118 >118+2,52=123 123

-||- 118 >118+2,52=123 123

-||- 154 >154+2,32=156,3 156

**>Впадини і заглиблення упоковке, якщо їх осі рівнобіжні напрямку руху одній з рухливих частин штампа, а діаметр щонайменше 30 мм, виконують глибиною до 0,8 їх отворів ([1],п.6.4,стр.27)

1.5 Технічні вимоги допоковке на ескізі поковки

1.5.1 Класточности-Т4, групастали-М2, ступіньсложности,-С1, вихідний індекспоковки-9.

1.5.2а)Величина радіуса заокруглення внутрішніх кутів7мм.

б)Неуказанние граничні відхилення розмірів - приймаються рівними 1,5 допуску відповідного розміру поковки із рівнимидопускаемими відхиленнями (поп.5.5)

в)Допускаемое відхилення від площинності – 0,8 мм (див.табл.13)

                                                   (1),

Де До>и.м. – коефіцієнт використання матеріалу

M – маса деталі

M – маса заготівлі


Малюнок 2. 3D модель деталі.

Малюнок 3. 3D модель заготівлі, отриманої штампуванням

>Расчет прутка.

Визначаємо діаметр прутка:

Номінальні значення діаметральних розмірів заготівлі, відповідні стандартизованим розмірам по сортаменту, визначаються за такою формулою (1) з наступним округленням розміру до стандартизованого:

>D1 = D +2Z, де (1)


>D1 – зовнішнє розрахунковий діаметр заготівлі;

D – зовнішнє діаметр деталі по кресленню;

Z – додача на обробку по зовнішньої поверхні;

>D1= 82 +2*1 = 84 мм

>Величиниприпусков в мм Z призначені виходячи з таких міркувань:

>Черновая обробка 1

З певного

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація