Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Определение типа производства.



Курсовой проект

 

по дисциплине «Технология машиностроения»

на тему

«Технологический процесс изготовления ступенчатого вала»

 

 

Вариант задания 1.23

 

Группа 6219

Студент Шахова Ю.В.

Руководитель проекта,

к.т.н., профессор Степанов Б.А.

 

 

Москва, 2012 г

 

РЕФЕРАТ

Курсовой проект на тему

 

«Технологический процесс изготовления ступенчатого вала».

Содержит пояснительную записку на 21 листе машинописного текста.

 

 

Резание металла,

токарная обработка,

ступенчатый вал, резцы.

 

В курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления трехступенчатого вала на токарно-винторезном станке модели БК20 определены размеры заготовки, обработки и установлены параметры режима резания.

 

Задание на курсовое проектирование.

 

Разработать технологический проект изготовления ступенчатого вала.

 

Rz 80 ( )
Дано:

1.Чертеж детали «Ступенчатый вал»

 

 
 

 


2. Материал вала сталь 45Х.

3. Твердость материала НВ 229

4. Годовой объем выпуска 350 шт.

 

Содержание

Введение:

 

1. Анализ исходных данных для проектирования технологического процесса

2. Определение типа производства

3. Расчет припусков и вывод вида и метода получения исходной заготовки

4. Определение нормы расхода и коэффициент использования материала

5. Выбор оборудования, технологических баз, способа крепления заготовки и измерительного инструмента.

6. Выбор последовательности обработки поверхностей

7. Выбор инструмента много материала и назначения геометрии инструмента

8. Выбор смазочно-охлаждающих технологических средств(СОТС)

9. Расчет режимов резания

10. Расчет основного технологического времени

11. Расчет силовых и энергетических параметров резания

12. Расчет себестоимости механической обработки заготовки

Зак лючение

Список литературы

 

1. Анализ исходных данных для проектирования техпроцесса.

 

Валы служат для передачи крутящего момента; на них монтируются детали, передающие движения в механизмах машин.

По конструкции данный вал относится к ступенчатым валам. Он имеет три цилиндрические шейки.

Шейка 1 – длина шейки 70 мм, точность длины по 14 квалитету, допуск составляет 0, 74 мм (табл. 3П); диаметр шейки Ø 88h 9 точность диаметра по 9-му квалитету Ø 88-0. Допуск составляет 0 мкм (табл. 2), шероховатость поверхности Ra 6, 3.

Основное отклонение вала относится к посадке с зазором (посадка движения), которая обеспечивает небольшой гарантированный зазор (например, соединение вала с блоком шестерен …) (табл. 4).

Шейка 2 – длина шейки 90 мм, точность длины по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм; диаметр шейки Ø 104 мм, точность диаметра по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм Ø 104-0, 87 (табл. 3П), шероховатость поверхности Rz 80.

Шейка 3 – длина шейки 100 мм, точность длины по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм; диаметр шейки Ø 90 мм, точность диаметра по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм Ø 48-0, 87(табл. 3П), шероховатость поверхности Rz 80.

Материал вала – сталь 45Х ГОСТ 4543-71. Эта сталь относится к слаболегированным конструкционным сталям. Химический состав и механические свойства стали 45Х характеризуются следующими данными.

 

 

Химический состав легированной конструкционной стали 45 Х

 

Содержание элементов, %
Углерод Марганец Кремний Хром Фосфор Сера
0, 41-0, 49 0, 5-0, 8 0, 17-0, 37 0, 8-1, 1 0, 035 0, 035

 

 

Механические свойства стали 45 Х

 

σ m МПа σ B МПа δ % Ψ %
не менее

 

Для расчета массы детали расчленяем ее на три части по количеству шеек. Каждая шейка представляет собой цилиндр, объем V которого рассчитывается по формуле:

 

V =

где D – диаметр ступени вала (шейки), L – длина ступени вала (шейки).

Размеры берутся с максимальными отклонениями.

 

Шейка 1:

L1

D1

V1

 

Шейка 2:

L2

D2

V2

 

Шейка 3:

L2

D2

V2

 

 

Масса детали: mдет=Vдет δ, где δ - плотность стали, δ =7, 85 кг/дм 3 =

=7.85 10-6 кг/мм3

 

Vдет = V1 + V2 + V3 = 427782 + 755051 + 626329 = 164238 мм3

 

mдет = 1809162 7, 85 10-6 = 14, 2 кг.

 

Определение типа производства.

Тип производства определяем по таблице 4П, используя годовой объем выпуска 350 шт. и массу детали 14, 2 кг.

Согласно таблице 4П, тип производства – среднесерийное производство.

Выбор последовательности обработки поверхностей

d3
  d2  
    d1
Точение осуществляется в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по наружному диаметру заготовки (Dз = 110 мм)

 

П6

П5 П2 П3

 
 


П4

       
   

 


 


П7 L1 L2 L3 П1

 

 

Рис.2. Схема обработки ступенчатого вала

 

Установка 1.

Переход 1: Подрезка торца заготовки со стороны шейки 3.

Переход 2: Обработка Ø 104 мм шейки 2 и 3 на длину 190 мм.

Переход 3: Обработка Ø 90 мм шейки 3 на длину 100 мм.

Переход 4: Обработка фаски шейки 3.

 

Установка 2.

После перехода 4 заготовка вынимается из патрона, поворачивается на 180о и зажимается в патроне по наружному Ø 90 мм шейки 3.

Переход 5: Подрезка торца заготовки со стороны шейки 1.

Переход 6: Черновое, получистовое и чистовое обтачивание диаметра Ø 88h9 шейки 1 на длину 70 мм.

Переход 7: Обработка фаски шейки 1.

 

Расчет режимов резания.

Установка 1

Переход 1: Подрезка торца заготовки со стороны шейки 3.

 

Глубина резания t, мм:

 

 

Величина подачи S, мм/об (по табл. 16П):

 

Sо = 0, 73 мм/об

 

По табл. 17 выбираем Cv=349; х=0, 15; у=0, 35; m=0, 2.

 

Скорость резания V, м/мин:

V

Кобщ = Кm Кu Кn Кφ Кф Кщ Кохл

Кобщ по табл.22П

 

V

 

Частота вращения шпинделя n, мин-1:

 

 

Выбираем ближайшее паспортное значение частоты вращения шпинделя станка nфакт=315 мин -1 ( табл.9П)

 

Определяем фактическую скорость резания:

 

Переход 2.

Обработка Ø 104 шейки 2и3 на длину 100 мм.

Глубина резания t=(Di-Di-1)/2=(110-104)/2= 3 мм

 

Подача (табл. 16П) So=0, 73 мм/об

Cv

Скорость резания: V= Kобщ

Tm tx Sy

 

По табл. 17 определяем: Cv=349; х=0, 15; у=0, 35; m=0, 2; Kобщ =0, 69.

V= 0, 69 =87, 21 м/мин

1200, 2 30, 15 0, 730, 35

Частота вращения шпинделя станка:

1000 V 1000 87, 21

n= = = 267 мин-1

π D 3, 14 104

Скорректируем по паспорту станка (табл.9П), принимая nфакт=250 мин-1

Определяем фактическую скорость резания:

π D nфакт 3, 14 104 250

Vфакт= = = 81, 64 м/мин

1000 1000

Переход 3: Обработка Ø 90 мм шейки 3 на длину 100 мм.

 

Глубина резания t, мм:

 

> 6, выполняем за 2 прохода

Проход 1:

Глубина резания t, мм:

 

t = 10 0, 7 = 7 мм (за первый проход удаляем 70% материала)

 

Величина подачи S, мм/об (по табл. 16П):

 

Sо = 0, 54 мм/об

 

Скорость резания V, м/мин:

 

V

 

 

Частота вращения шпинделя n, мин-1:

 

; nфакт=250 мин-1

 

Фактическая скорость резания Vфакт, м/ мин:

 

.

 

Проход 2:

Глубина резания t, мм:

 

t = 10 – 7 = 3 мм

 

Величина подачи S, мм/об (по табл. 16П):

 

Sо = 0, 73 мм/об

 

Скорость резания V, м/мин:

 

V

 

 

Частота вращения шпинделя n, мин-1:

 

; nфакт=250 мин-1

 

Фактическая скорость резания Vфакт, м/ мин:

 

.

Переход 4: Обработка фаски шейки 3.

 

t = 1, 5 мм; подача ручная; Vфакт = 70, 65 м/мин; nфакт = 250 мин-1

Установка 2.

Переход 1.

265, 8

To= = 1, 15 мин

315 0, 73

 

Переход 2.

To= = 0, 55 мин

250 0, 73

Переход 3.

Проход 1:

 

 

Проход 2:

 

 

Переход 5.

265, 8

To= = 1, 15 мин

315 0, 73

Переход 5.

 

Черновая обработка:

 

To= = 0, 46 мин

315 0, 48

Получистовая обработка:

To= = 0, 34 мин

250 0, 83

Чистовая обработка:

To= = 0, 27 мин

315 0, 83

 

Суммарное основное технологическое время:

 

To= ∑ To = 1, 15+0, 55+0, 74+0, 55+1, 15+0, 46+0, 34+0, 27 = 5, 21мин

 

Сведем полученные параметры в таблицу

 

Вид обработки t, мм S, мм/об V, м/мин n, мин-1 T, мин
Переход 1. Подрезка торца   2, 9   0, 73   127, 5     1, 15
Переход 2. Обработка Ø 104 шейки 2 и 3     0, 73   87, 21     0, 55
Переход 3. Обработка Ø 90 шейки 3   10; 3   0, 54; 0, 73   86, 4; 87, 21   250; 250   0, 74; 0, 55
Переход 4. Обработка фаски шейки 3   -   -   -   -   -
Переход 5. Подрезка торца шейка 1   2, 9   0, 73   127, 5     1, 15
Переход 6. Черновая обработка Ø 88   8, 4   0, 48   87, 16     0, 46
Получистовая обработка Ø 88   1, 7   0, 83   79, 33     0, 34
Чистовая обработка Ø 88   0, 9   0, 83   100, 54     0, 27
Переход 7. Обработка фаски шейки 1   -   -   -   -   -

 

11. Расчет силовых и энергетических параметров резания.

 

Анализируя полученные значения режимов резания выбираем переход 5 (черновая обработка поверхности Ø 88) для расчета мощности и сил резания как наиболее нагруженную операцию.

Параметры режима резания перехода 6 следующие:

t= 8, 4 мм; S=0, 48 мм/об; V= 87, 16 м/мин

 

Определяем главную силу резания:

Pz = 10 Cp tx Sy Vn Kp

 

По табл. 20П выбираем: Cp= 300; x=1; y=0, 75; n= -0, 15

 

Kp= KМР Kφ p Kγ p Kλ p

 

По табл. 24П выбираем: Kφ p=0, 89; Kγ p=1, 0; Kλ p=1, 0

 

KМР=(σ в/750) 0, 75 = (650/750)0, 75 = 0, 89

 

Kp = 0, 89 0, 89 1 1 = 0, 79

 

Pz = 10 300 8, 41 0, 480, 75 87, 16-0, 15 0, 79 = 5889 H

 

Определяем мощность резания:

Pz V 5889 87, 16

N= = = 8, 4 кВт

1020 60 1020 60

 

Сравнивая с паспортными значениями мощности станка Nпаспорт=10 кВт (табл. 10), получаем N< Nпаспорт, следовательно, установленный режим резания по мощности осуществим. Определяем осевую Рх и радиальную Ру, составляющие силы резания:

 

Px=0, 25 Pz = 0, 25 5889 = 1472 H

 

Py=0, 5 Pz = 0, 5 5889 = 2945 H

 

Сравниваем полученные Рх и Ру с допустимыми значениями механизма подачи станка (табл. 10):

 

Pxдоп = 6000 H и Pyдоп = 3600 H, получаем:

 

Px < Pxдоп и Py < Pyдоп

 

Заключение

 

На основании всех необходимых расчетов получены следующие результаты.

1. Производство заданной детали относится к мелкосерийному производству. В связи с этим выбрано наиболее простое изготовление заготовки - отрезка из горячекатаного на отрезках станка

2. На основании габаритных размеров заготовки выбран токарно-винторезный станок модели 16К20, а способ крепления заготовки в трех кулачковом патроне

3. Выбрана наиболее рациональная последовательность обработки за 6 переходов

4. В качестве рабочего инструмента выбраны пластинки из твердого сплава Т14К8 для черновой обработки и Т30 К4 для чистовой обработки.

5. В качестве СОТС выбрано охлаждение водной эмульсией методом свободно падающей жидкостью

6. Выполнен расчет режимов резания для каждого перехода. А также рассчитано основное технологическое время, которое составляет в сумме 1, 32 мин.

7. Расчеты показали, что силовые и энергетические параметры резания ниже допустимых значений для станка модели 16К20.

 

Курсовой проект

 

по дисциплине «Технология машиностроения»

на тему

«Технологический процесс изготовления ступенчатого вала»

 

 

Вариант задания 1.23

 

Группа 6219

Студент Шахова Ю.В.

Руководитель проекта,

к.т.н., профессор Степанов Б.А.

 

 

Москва, 2012 г

 

РЕФЕРАТ

Курсовой проект на тему

 

«Технологический процесс изготовления ступенчатого вала».

Содержит пояснительную записку на 21 листе машинописного текста.

 

 

Резание металла,

токарная обработка,

ступенчатый вал, резцы.

 

В курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления трехступенчатого вала на токарно-винторезном станке модели БК20 определены размеры заготовки, обработки и установлены параметры режима резания.

 

Задание на курсовое проектирование.

 

Разработать технологический проект изготовления ступенчатого вала.

 

Rz 80 ( )
Дано:

1.Чертеж детали «Ступенчатый вал»

 

 
 

 


2. Материал вала сталь 45Х.

3. Твердость материала НВ 229

4. Годовой объем выпуска 350 шт.

 

Содержание

Введение:

 

1. Анализ исходных данных для проектирования технологического процесса

2. Определение типа производства

3. Расчет припусков и вывод вида и метода получения исходной заготовки

4. Определение нормы расхода и коэффициент использования материала

5. Выбор оборудования, технологических баз, способа крепления заготовки и измерительного инструмента.

6. Выбор последовательности обработки поверхностей

7. Выбор инструмента много материала и назначения геометрии инструмента

8. Выбор смазочно-охлаждающих технологических средств(СОТС)

9. Расчет режимов резания

10. Расчет основного технологического времени

11. Расчет силовых и энергетических параметров резания

12. Расчет себестоимости механической обработки заготовки

Зак лючение

Список литературы

 

1. Анализ исходных данных для проектирования техпроцесса.

 

Валы служат для передачи крутящего момента; на них монтируются детали, передающие движения в механизмах машин.

По конструкции данный вал относится к ступенчатым валам. Он имеет три цилиндрические шейки.

Шейка 1 – длина шейки 70 мм, точность длины по 14 квалитету, допуск составляет 0, 74 мм (табл. 3П); диаметр шейки Ø 88h 9 точность диаметра по 9-му квалитету Ø 88-0. Допуск составляет 0 мкм (табл. 2), шероховатость поверхности Ra 6, 3.

Основное отклонение вала относится к посадке с зазором (посадка движения), которая обеспечивает небольшой гарантированный зазор (например, соединение вала с блоком шестерен …) (табл. 4).

Шейка 2 – длина шейки 90 мм, точность длины по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм; диаметр шейки Ø 104 мм, точность диаметра по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм Ø 104-0, 87 (табл. 3П), шероховатость поверхности Rz 80.

Шейка 3 – длина шейки 100 мм, точность длины по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм; диаметр шейки Ø 90 мм, точность диаметра по 14 квалитету, допуск составляет 0, 87 мм Ø 48-0, 87(табл. 3П), шероховатость поверхности Rz 80.

Материал вала – сталь 45Х ГОСТ 4543-71. Эта сталь относится к слаболегированным конструкционным сталям. Химический состав и механические свойства стали 45Х характеризуются следующими данными.

 

 

Химический состав легированной конструкционной стали 45 Х

 

Содержание элементов, %
Углерод Марганец Кремний Хром Фосфор Сера
0, 41-0, 49 0, 5-0, 8 0, 17-0, 37 0, 8-1, 1 0, 035 0, 035

 

 

Механические свойства стали 45 Х

 

σ m МПа σ B МПа δ % Ψ %
не менее

 

Для расчета массы детали расчленяем ее на три части по количеству шеек. Каждая шейка представляет собой цилиндр, объем V которого рассчитывается по формуле:

 

V =

где D – диаметр ступени вала (шейки), L – длина ступени вала (шейки).

Размеры берутся с максимальными отклонениями.

 

Шейка 1:

L1

D1

V1

 

Шейка 2:

L2

D2

V2

 

Шейка 3:

L2

D2

V2

 

 

Масса детали: mдет=Vдет δ, где δ - плотность стали, δ =7, 85 кг/дм 3 =

=7.85 10-6 кг/мм3

 

Vдет = V1 + V2 + V3 = 427782 + 755051 + 626329 = 164238 мм3

 

mдет = 1809162 7, 85 10-6 = 14, 2 кг.

 

Определение типа производства.

Тип производства определяем по таблице 4П, используя годовой объем выпуска 350 шт. и массу детали 14, 2 кг.

Согласно таблице 4П, тип производства – среднесерийное производство.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 837; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.232 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь