Анализ служебного назначения детали

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Курсовая работа

по дисциплине «Технология машиностроения»

«Разработка технологического процесса механической обработки детали»

Студент: Спицына Н.П.

Группа: ЭУз-401

Преподаватель: Козлов А.А.

Тольятти 2007

Содержание

Введение

1. Анализ служебного назначения детали

1.1 Классификация поверхностей детали

2. Технологичность конструкции детали

3. Выбор типа производства и формы организации

4. Выбор метода получения заготовки и её проектирование

5. Выбор технологических баз

6. Выбор методов обработки поверхностей детали

7. Разработка технологического маршрута (плана) обработки детали

8. Разработка технологических операций

Заключение

Список используемой литературы

Приложения

Введение

Вал ведомый предназначен для передачи крутящего момента с шестерни на колесо посредством шпонки. Валы такого типа входят в конструкции многих узлов станков, тракторов, редукторов и других машин. От качества их изготовления зависит надёжность и долговечность работы изделий и поэтому совершенствованию технологии их изготовления постоянно уделяется самое серьёзное внимание.

Целью данного проекта является снижение трудоёмкости изготовления ведомого вала путём разработки прогрессивного технологического процесса, базирующегося на современных достижениях в области станкостроения и инструментального производства.

Задачи проекта:

1. Описать служебное назначение вала и оценить технологичность его конструкции.

2. Выбрать тип производства форму организации технологического процесса.

3. Разработать конструкцию заготовки, обеспечивающую минимальный расход материала.

4. Разработать план изготовления вала ведомого.

5. Подробно проработать токарную и фрезерную операции.

6. Выполнить технологическую документацию и разработать графические материалы.

Анализ служебного назначения детали

Вал ведомый предназначен для передачи крутящего момента с шестерни на колесо посредством шпонки. Работает в условиях частого включения и выключения вращения и неравномерной нагрузки в начале цикла работы. Условия смазки и температурные условия – нормальные.

Классификация поверхностей детали

Рис. 1.1 Эскиз детали с нумерацией поверхностей

Таблица 1.1.

Вид поверхности	№ поверхности
Исполнительные поверхности	12, 14
Основные конструкторские базы	5, 8, 11
Вспомогательные конструкторские базы	2, 3, 4, 7, 9
Свободные поверхности	1, 6, 10, 13, 15, 16, 17

Деталь изготовлена из стали 45 по ГОСТ 1050-74 и обладает следующими характеристиками:

Химический состав:

Марка стали	С	Si	Mn	Cr	Ni
Марка стали	Содержание элементов в %
45	0, 42-0, 50	0, 17-0, 37	0, 50-0, 80	≤ 0, 25	≤ 0, 25

Такая сталь обладает следующими механическими свойствами:

- временное сопротивление при растяжении σ _вр=598 МПа,

- предел текучести σ _т=363 МПа,

- относительное удлинение δ =16 %,

- ударная вязкость а_н=49 Дж/м²,

- среднее значение плотности:

- дельная теплопроводность: 680 Вт/( )

- коэффициент линейного расширения α =11, 649*10⁶ 1/Сє.

Сталь 45 среднеуглеродистая сталь конструкционная сталь, подвергаемая закалке и последующему высокотемпературному отпуску. После такой термической обработки стали приобретают структуру сорбита, хорошо воспринимающую ударные нагрузки. Такие стали обладают небольшой прокаливаемостью (до 10 мм), поэтому механические свойства с увеличением сечения изделия понижаются. Для вала требуется более высокая поверхностная твердость, следовательно, после закалки его подвергают отпуску.

Исходя из служебного назначения детали при разработке техпроцесса особое внимание следует уделить выбору методов обработки исполнительной поверхности и конструкторских баз. Все поверхности вала должны быть механически обработанными, так как необработанные поверхности могут дать значительную неуравновешенность и стать причиной появления вибраций при его вращении.

Выбор метода получения заготовки и её проектирование

Выбор технологических баз

На первой токарной операции, при закреплении в кулачковом самоцентрирующем патроне, используем черновые (исходные) базы заготовки – пов. 6, 11.

На последующих операциях деталь устанавливаем в поводковый патрон и зажимаем в центрах, используя пов. 7, 11, в зависимости от установа.

После термической обработки выполняем центршлифовальную операцию, использую в качестве базы пов. 10.

Данные схемы основаны на принципе единства и постоянства баз.

Выбор последовательности

Последовательность переходов операции 10:

1. Установить, закрепить, снять заготовку.

2. Точить начерно пов. 7, 8, выдерживая размеры Ш82, 5, Ш87, 5мм.

3. Точить по контуру пов. 7, 8, 9, 10, выдерживая размеры Ш82_{-0, 35}, Ш87_{-0, 35}, 330±0, 285, Ш97_{-0, 35}, 146±0, 2, Ш92_{-0, 35}, 265±0, 26 мм.

Последовательность переходов операции 20:

1. Установить, закрепить, снять заготовку.

2. Фрезеровать паз пов. 14, 15, выдерживая размеры 5±0, 02мм, 110±0, 05мм, 81_{-0, 2}, 25^{+0, 033 мм.}

3. Фрезеровать паз пов. 12, 13, выдерживая размеры 210±0, 05мм, 320±0, 07мм, 71_{-0, 2}, 22^{+0, 033 мм.}

Расчет режимов резания

Расчет режимов резания для всех технологических переходов выполнен по методике [2].

Операция 10:

Переход 1

Глубина резания 4мм;

Подача резца 0, 2 мм/об;

Переход 2

Глубина резания 3мм;

Подача резца 0, 2 мм/об;

Операция 20:

Переход 1

Глубина резания 9мм;

Подача 0, 7 мм/об.

Переход 2

Глубина резания 9мм;

Подача 0, 7 мм/об.

Скорость резания рассчитывается:

(8.1)

где - коэффициент и показатели степени, зависящие от вида обработки;

(8.2)

где - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на скорость;

- учитывающий состояние поверхности;

- учитывающий материал инструмента.

Расчет

Операция 10

Переход 1 Переход 2

;

=0, 8 (поковка)

=0, 65 (Т15К10)

=0, 46

;

=1, 0

=1, 0 (Т15К6)

=0, 44

(часовая стойкость)

Для чернового перехода операции 10 проводим проверку по мощности станка:

где - учитывает прочностные свойства обрабатываемого материала;

Мощность резания рассчитывается:

Данные режимы можно реализовать на станке 1К62.

Аналогичным образом рассчитаны режимы резания при фрезеровании.

Операция 20

Переход 1 Переход 2

8.5. Расчет норм времени

Время выполнения технологической операции в серийном производстве оценивается штучно-калькуляционным временем, определяемом по формуле:

где - подготовительно-заключительное время, мин;

- размер партии для запуска;

- штучное время обработки, мин;

где - основное время обработки, мин;

- вспомогательное время, мин;

- время технического обслуживания станка, мин;

- время на отдых и личные надобности, мин.

Расчет составляющих штучного времени представлен в таблице 8.1, 8.2.

Таблица 8.1.

Расчет норм времени на токарную операцию 10

N пер.	Длина рабочего хода, Lрх, мм	Минутная подача, Sм, мм/мин	Основное время обработки,	Время на установку заготовки	Длина холост. хода, Lхх, мм	Вспомогат. время перехода, Твс, мин	Оперативное время,	Прим.
1				0, 15
2	205	68	3, 0		230	1, 5	4, 5
3	405	220	1, 8		430	0, 8	2, 6
		То = 4, 8			Твс = 2, 3		Топ = 7, 1

Время технического обслуживания и отдыха 7% от Топ:

Штучное время:

Подготовительно-заключительное время: 10мин [2].

Штучно-калькуляционное время:

Таблица 8.2.

Расчет норм времени на токарную операцию 20

N пер.	Длина рабочего хода, Lрх, мм	Минутная подача, Sм, мм/мин	Основное время обработки,	Время на установку заготовки	Длина холост. хода, Lхх, мм	Вспомогат. время перехода, Твс, мин	Оперативное время,	Прим.
1				0, 15
2	106	53	2, 0		105	0, 9	2, 9
3	103	54	1, 9		100	0, 7	2, 6
		То = 3, 9			Твс = 1, 6		Топ = 5, 5

Время технического обслуживания и отдыха 7% от Топ:

Штучное время:

Подготовительно-заключительное время: 7 мин [2].

Штучно-калькуляционное время:

Результаты разработки технологических операций занесем в операционные карты и на операционный эскиз.

Заключение

Заключение проекта представлено в виде выводов:

1. Оценена актуальность проблемы, определены цель и задачи проекта.

2. Выполнена оценка служебного назначения вала ведомого, разработан его технологический чертеж, произведена оценка технологичности конструкции детали.

3. Определен тип производства и форма организации технологического процесса.

4. По экономическому критерию выбран метод получения заготовок и разработана ее конструкция по ГОСТ 7505-89.

5. Обоснованно выбраны методы обработки поверхностей детали и разработан прогрессивный технологический маршрут ее изготовления.

6. Подробно проработана токарная операция, сделаны расчеты режимов резания и норм времени, разработана технологическая документация.

7. В графической части проекта представлены чертеж детали и ее заготовки, план изготовления вала ведомого, чертеж наладки токарной операции.

Список используемой литературы

1. Справочник технолога машиностроителя./ Под редакцией А.Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985.- Т.1, 2.

2. Горбацевич А.Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: - 4-е изд., перераб. и доп.- Выш. школа, 1983, ил.

3. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник - М.: Машиностроение, Ленинград, 1983год.

4. Михайлов А.В. Методическое указание «Определение операционных размеров механической обработки в условиях серийного производства»

Тольятти, 1992год.

5. Методические указания к проектированию заготовок.

6. Николаев С.В. Альбом образцов чертежей технологических наладок, МУ к курсовому проектированию, Тольятти, 2002, 12с.

7. Методические указания по разработке разделов курсового проекта по технологии машиностроения применительно к специальности 060800 «Экономика и управление предприятиями машиностроения».