Разработать технологический процесс и спроектировать механический участок обработки детали Вал первичный №41526-96 с годовым выпуском 350000 штук при двух сменной работе

Патроны этой конструкции обеспечивают большую силу зажима 12000...16300

кгс, а при качественном изготовлении и высокой точности центрирования

(биение до 0,02 мм) в условиях нормальной эксплуатации точность

центрирования сохраняется длительное время.

Поводковый двух ( кулачковый патрон 71(60(0012 (МН4051 ( 62):

Д=180 мм, В=60 мм, Д1=121,46 мм, Дзах дет=20...120 мм, m=21,5...30 мм

Материал кулачков ( сталь ШХ15 (ГОСТ 1801 ( 60) HRC60...64

биение не превышает 0,015 мм.

3. От правильно выбранных установочных баз зависит точность обработки

детали, рациональное использование приспособлений, возможность обработки на

высокопроизводительном оборудование.

Исходя из технологического процесса и условий базирования видно, что на

протяжение всего технологического процесса и данного случая выполняется

принцип постоянства и совмещения баз (т.к. в большинстве операций

технологического процесса установка производится по одним и тем же

поверхностям).

Конструкторская база - ось детали;

технологическая (установочная) база - наружная цилиндрическая поверхность

детали;

измерительная база - торец детали.

Химический состав, физические и механические свойства:

Сталь 35Х - высококачественная конструкционная легированная сталь.

Данная сталь хорошо и производительно обрабатывается резанием, образуя

высококачественную поверхность.

Применяется при изготовлении деталей имеющих зубчатое зацепление, а также

из нее (Сталь 35Х) изготавливают детали машин подверженные динамическим

нагрузкам.

Улучшаемая с величиной прокаливаемости на глубину до 70 мм. Хорошо

поддается термической обработке.

Химический состав:

|Содержание химических элементов в % |

|0,4 |0,25 |0,3...0,5 |0,6 |0,03 |0,03 |

|Механические свойства: |Физические свойства: |

|(т МПа |(в МПА |(5 % |Qн |НВ |( г/см3 |( Вт/м (|( ( 106 |

| | | |кДж/н2 | | |с |1/с |

|450 |650...710 |18 |520 |170...217 |6,8315 |60 |11,649 |

1. Кз=Мд / Мз(0,64 ( 1,17 / 1,6=0,73 кг>0,64

2. Коэффициент использования материала:

Ким=Мд / (Мз+Мопз)(0,7

Мопз - масса отходов, полученная при получении заготовки

Мопз=(1,5-3%) ( Мз=0,048 кг

Ким=1,17 / (1,6+0,048)=0,7>0,7

Вывод: Все коэффициенты удовлетворяют нормативам.

Анализ технологичности конструкции детали:

Качественный анализ технологичности детали:

Достоинства:

1. Деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и

поверхностей для обработки;

2. Перепады диаметров в большинстве поверхностей малы, что позволяет

получить заготовку близкую к форме готовой детали;

3. Симметрична относительно оси;

4. Деталь позволяет вести обработку нескольких поверхностей за один установ

(на многорезцовых станках и станках с ЧПУ);

5. Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и

СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;

6. Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип

постоянства и совмещения баз;

7. Конструкция детали достаточно жесткая;

8. Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию

производства.

Недостатки:

1. Деталь имеет глухие отверстия и резьбовые поверхности;

2. Требует применение фасонного инструмента.

Вывод: Данная конструкция детали является технологичной, т.к. удовлетворяет

большинству технологических требований.

Количественный анализ технологичности детали:

Технологичность конструкции - такая конструкция детали, когда на

изготовление ее затрачивается меньшая трудоемкость, себестоимость.

|1 | |10 |4 | |

|2 | |10 |4 | |

|3 | |10 |4 | |

|4 | |10 |4 | |

|5 | |10 |8 | |

|6 | |10 |6 | |

|7 | |14 |6 | |

|8 | |14 |6 | |

|9 | |14 |4 | |

|10 | |14 |4 | |

|11 | |14 |4 | |

|12 | |14 |4 | |

|13 | |14 |4 | |

|14 | |14 |4 | |

|15 | |14 |4 | |

|16 | |14 |4 | |

|17 | |14 |4 | |

|18 | |14 |4 | |

|19...45 |19...45 |7 |7 |27 зубьев |

|46, 48 |46, 48 |10 |4 |2 фаски зубчатого |

|47 | |10 |4 | |

|49 | |14 |4 | |

|50 | |14 |4 | |

|51 | |14 |4 | |

|52, 53 |55, 53 |14 |4 |2 поверхности |

|54 | |10 |4 | |

|55 | |14 |5 | |

|56 | |14 |4 | |

|57...73 |57...73 |7 |7 |17 зубьев |

|74...75 |74...75 |9 |5 |2 отверстия |

|76 | |14 |4 | |

|77 | |8 |7 | |

|78 | |14 |4 | |

|79 | |14 |4 | |

|80 | |14 |4 | |

|81 | |14 |4 | |

|82 | |14 |4 | |

|83 | |14 |4 | |

|84 | |6 |4 | |

|85 | |14 |4 | |

|86 | |6 |5 | |

|87 | |10 |6 | |

|88 | |10 |6 | |

|89 | |8 |4 | |

|90 | |6 |7 | |

|91 | |14 |6 | |

|92 | |14 |4 | |

|93...112 |93...112 |10 |5 |20 скруглений |

|113...122|111...120 |9 |4 |10 шлицев |

|123 | |14 |4 | |

1. Коэффициент унифицированных элементов:

Куэ=Qуэ /Qэ=80 / 123=0,65>0,6

2. Коэффициент точности:

Ктч=I-(I /Aср)(0,87 ( 1-(1 / 9,62)=0,9>0,8

Аср=(32 ( 10+29 ( 14+44 ( 7+12 ( 9+8 ( 3+6 ( 3) / 123=1184 / 123=9,62

3. Коэффициент шероховатости:

Кш=I / Б>=0,16 ( 1 / 5,44=0,18>0,16

Б=(4 ( 46+8+6 ( 6+7 ( 45+5 ( 24) / 123=670 / 123=5,44

Вывод: Исходя из расчетов и соотношения конструкции детали по всем

параметрам видно, что деталь удовлетворяет основным требованиям, а

следовательно является - технологичной.

Способ получения заготовки:

Данная заготовка получена - поковкой.

Этот метод позволяет получить заготовки массой от 5 кг до 250 тонн с

большими припусками. Изготовление этой заготовки было произведено на ГКП

(ковочно-гидравлический пресс ГОСТ 7284-80 способный развивать мощность до

5...50 МН).

Припуски 2zmin от 10 до 80 мм в зависимости от массы заготовки.

Допуски +0,8 -0,5 при смещение одной поверхности относительно другой на

0,5...1,7 мм, величина заусенцев не превышает 0,5 мм (при диаметре

заготовки Дср=40...45 мм) и длины 190...210 мм).

Горячей ковкой изготавливаются поковки цилиндрической формы (сплошные,

гладкие и с уступами) - валы, оси, цапфы.

Сырьем служат Стальные (товарные заготовок ГОСТ 4693-77) - применяются под

ковку и штамповку валов крупных и средних размеров (прокат).

Зачистка металла осуществляется после получения поковки определенной формы

и размеров для выявления дефектов, предупреждающих выявления брака в

деталях.

Но возможен способ получения заготовки другим более эффективным методом из-

за припусков и трудоемкости - горячая штамповка (в закрытых штампах -

путем обжатия заготовок m=5...100 кг) - применяются для сокращения расхода

материала (отсутствие заусенцев).

Заготовки изготавливают из сталей и сплавов средней и пониженной

пластичности) припуск 0,6...1,2 до 3 мм и поле допуска 0,7...3,4 мм.

Технические требования на заготовку:

1. Неуказанные закругления R2;

2. Смещение по линии разъема не более 0,8 мм;

3. Заусенец не более 0,5 мм;

4. Внешние дефекты (забоины, вмятины) глубиной не более 0,5 мм;

5. Кривизна стержня не более 0,8 мм;

6. Очистка поверхности производится механическим способом

7. Нормализовать НВ 170...217 МПа

Технологический процесс обработки (режимы резания)

005 Фрезерно-центровальная (а) центрование, (б) фрезерование

а) Д=3 мм, L=2

1. Устанавливаем глубину резания:

t=h=5 мм

2. Назначаем подачу на зуб инструмента

Sz=0,08...0,1 мм(зуб [5] стр.83 Ф-

3. Назначаем период стойкости

Тр=Кср ( (Тм1+Тм2) ( Л=0,85 ( (60+60) ( 0,63=64.26 мин

Л=Lрез / Lрх=5 / 7,9=0,63

Lрх=Lрез+у+lдоп=5+0,9+2=7,9 мм

у=0,3 ( Д=0,3 ( 3=0,9 мм

4. Скорость резания

Д=3мм, z=2, t=5 мм, Sz=0,09 мм/зуб

V=Дтабл ( К1 ( К2 ( К3=18 ( 0,9 ( 1,25 ( 1=18 м/мин=0,3 м/с

5. Частота вращения шпинделя

n=100 ( V / ( ( Д=1000 ( 18 / 3,14 ( 3=1910 об/мин

по паспорту nд=1900 об(мин

6. Действительная скорость резания

Vд=¶ ( Д ( nд / 1000=3,14 ( 3 ( 1900 / 1000=17,8 м(мин

7. Подача продольная минутная

Sм=Sz ( z ( nд=0,09 ( 2 ( 1900=342 мм(мин

по паспорту Sм=340 об(мин

8. Определяем мощность

Nтабл=0,6 кВт

Nрез=Е ( V ( bmax ( K1 ( K2 ( Z / 1000=1,11 ( 18 ( 4 ( 2 ( 1 ( 1/1000=0,16

кВт

Nрез(Nшп

0,160,7 - можно не учитывать

4. Скорость резания:

Vu=Дтабл ( К1 ( К2 ( К3=14 ( 0,8 ( 1,25 ( 0,8=11,2 м/мин

Дтабл=14 м/мин

К1=0,8 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала;

К2=1,25 - коэффициент зависящий от стойкости инструмента;

К3=0,8 - коэффициент зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчет чисел оборотов:

n=1000 ( V / ( ( Д=1000 ( 11,2 / 3,14 ( 2,4=1486 об/мин

по паспорту: nд=1440 об/мин

6. Действительная скорость резания:

Vд=( ( Д ( nд / 1000=3,14 ( 2.4 ( 1440 / 1000=10.9 м/мин

7. Основное машинное время:

То=Lрх / n ( S0=23,67 / 0,1 ( 1440=0,16 мин

Штучное время:

Тшт=(0,16+0,39) ( 1,08=0,59 мин

060 Кругло-шлифовальная:

(шлифование шейки (30 и торца)

1. Расчет скорости шлифовального круга:

Vкр.=( ( Д ( nкр / 1000 ( 60=3,14 ( 300 ( 1390 / 1000 ( 60=22,24 м/с

2. Характеристика шлифовального круга:

класс чистоты - 1,6

точность обработки - (=0,03

Э5А40С1-С28К5

3. Расчет скорости и числа оборотов:

V1=25 м/мин

n=1000 ( V1 / ( ( d=1000 ( 25 / 3,14 ( 30=265 об/мин

корректируем по паспорту станка - nд=255 об/мин

Действительная скорость:

Vд=( ( d ( nд / 1000=3,14 ( 30 ( 255 / 1000=24 м/мин

4. Выбор минутной подачи поперечной

4.1. Шлифование шейки:

диаметр шлифования - Дд=10 мм;

ширина нлифование - b=35 мм;

обрабатываемый материал - Сталь 35Х;

скорость шлифовального круга - Vкр=22,24 м/с;

диаметр шлифовального круга - Дкр=300 мм;

количество одновременно работающих кругов - 1

Автоматический цикл:

на предварительном этапе:

Sм кр=1,9 мм/мин

К1=0,9

К2=0,65

К3=1

Sм кр=1,9 ( 0,9 ( 0,65 ( 1=1,1 мм/мин

на окончательном этапе:

Sм ок=0,5 мм/мин

Sм ок=0,5 ( 0,9 ( 0,65 ( 1=0,29 мм/мин

шлифование торцев:

Sм=2,3 ( 0,9 ( 0,65 ( 1=1,34 мм/мин

5. Определение времени выхаживания:

шлифование шейки:

tвых ш=0,06 мин

шлифование торца:

tвых т=0,05 мин

(tвых=tвых ш+tвых т=0,06+0,05=0,11 мин

6. Определение слоя снимаемого при выхаживании:

tвых= tвых`+tвых``+tвых```=0,03+0,01+0,03=0,07 мм

7. Расчет машинного времени:

шлифование шейки:

Тм ш=(1,3 ( апр / Sм пр)+(аок / Sм ок)+tвых=

=(1,3 ( 0,072 / 1,1)+(0,048 / 0,29)+0,11=0,08+0,16+0,11=0,35 мм

шлифование торца:

Тм т=(1,3 ( (апр - авых) / Sм)+tвых=(1,3 ( (0,18-0,07) / 1,34)+0,11=0,21

мин

общее машинное время:

Тм=Тм ш+Тм т=0,35+0,21=0,56 мин

Штучное время:

Дд=(0,56+0,4) ( 1,08=1,03 мин

065 Кругло-шлифовальная:

(шлифование шейки Д=20 мм, L=52,0 мм)

1. Расчет скорости шлифовального круга:

Vкр.=( ( Д ( nкр / 1000 ( 60=3,14 ( 300 ( 1890 / 1000 ( 60=29,6 м/с

2. Характеристика шлифовального круга:

класс чистоты - 1,6

точность обработки - (=0,03

Э5А40С1-С25К

3. Расчет скорости и числа оборотов:

V1=25 м/мин

n=1000 ( V1 / ( ( d=1000 ( 25 / 3,14 ( 20=398 об/мин

корректируем по паспорту станка - nд=380 об/мин

Действительная скорость:

Vд=( ( d ( nд / 1000=3,14 ( 20 ( 380 / 1000=23,8 м/мин

4. Выбор минутной подачи поперечной

4.1. Шлифование шейки:

диаметр шлифования - Дд=20 мм;

ширина нлифование - b=52 мм;

обрабатываемый материал - Сталь 35Х;

скорость шлифовального круга - Vкр=29,6 м/с;

припуск на сторону - 0,25 мм

диаметр шлифовального круга - Дкр=300 мм;

количество одновременно работающих кругов - 1

Автоматический цикл:

Sм пр=Sм пр табл ( К1 ( К2 ( К3=2 ( 1,1 ( 0,8 ( 0,8=1,4 мм/мин

(стр.173...175)

Sм ок= Sм пр табл ( К1 ( К2 ( К3=0,6 ( 1,1 ( 0,8 ( 0,8=0,42 мм/мин

Sм пр табл=2,0 мм/мин

Sм ок табл=0,6 мм/мин

К1=1,1 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала и скорости

шлифовальногокруга;

К2=0,8 - коэффициент зависящий от припуска и точности;

К3=0,8 - коэффициент зависящий от количества одновременно работающих кругов

и характера поверхности.

Sм=0,85 ( 0,8 ( 0,8 ( 1,1=0,6 мм/мин

5. Определение времени выхаживания:

tвых=0,09 мин (стр.175 U-1)

6. Определение слоя снимаемого при выхаживании:

авых=0,02+0,05=0,07 мм

7. Расчет машинного времени:

шлифование шейки:

Тм=(1,3 ( апр / Sм пр)+(аок / Sм ок)+tвых=

=(1,3 ( 0,1 / 1,4)+(0,07 / 0,42)+0,09=0,09+0,16+0,09=0,34 мм

апр=(0,4...0,5) ( а=0,4 ( 0,25=0,1 мм

аок=а-(апр+авых)=0,1-(0,1-0,07)=0,07 мм

ручной:

t=(1,3 ( (а-авых) / Sм)+tвых=1,3 ( (0,1-0,07) / 0,6)+0,09=0,15 мин

Штучное время:

Дд=(0,34+0,4) ( 1,08=0,79 мин

070 Кругло-шлифовальная

(шлифование шейки Д=16 мм, L=18,5 мм)

1. Расчет скорости шлифовального круга:

Vкр.=( ( Д ( nкр / 1000 ( 60=3,14 ( 280 ( 1650 / 1000 ( 60=24 м/с

2. Характеристика шлифовального круга:

класс чистоты - 1,6

точность обработки - (=0,03

Э5А40СТ1-СТ25К

3. Расчет скорости и числа оборотов:

V=24 м/мин

Дисбаланс детали- 0,025 мм

Vвр=25 м(мин (стр.173 U-1)

n=1000 ( V / ( ( d=1000 ( 25 / 3,14 ( 16=497,6 об/мин

корректируем по паспорту станка - nд=480 об/мин

Действительная скорость:

Vд=( ( d ( nд / 1000=3,14 ( 16 ( 480 / 1000=24,1 м/мин

4. Выбор минутной подачи поперечной

(стр.173 U-1)

Автоматический цикл:

предварительная обработка:

Sм пр=Sм пр табл ( К1 ( К2 ( К3=3 ( 0,9 ( 0,7 ( 0,8=1,5 мм/мм

окончательная обработка:

Sм ок= Sм пр табл ( К1 ( К2 ( К3=0,9 ( ,09 ( 0,7 ( 0,8=0,45 мм/мин

Ручной цикл:

Sм р=1,1 ( 0,9 ( 0,7 ( 0,8=0,55 мм/мин

5. Определение времени выхаживания:

tвых=0,07 мин (стр.175 к.U-

6. Определение слоя снимаемого при выхаживании:

авых=авых`+авых``=0,02+0,04=0,06 мм

7. Расчет машинного времени:

шлифование шейки:

Тм=(1,3 ( апр / Sм пр)+(аок / Sм ок)+tвых=

=(1,3 ( 0,066 / 1,5)+(0,16 / 0,45)+0,07=0,18 мм

апр=(0,4...0,5) ( а=0,4 ( 0,16=0,066 мм

аок=а-(апр+авых)=0,16 мм

ручной:

t=(1,3 ( (а-авых) / Sм)+tвых=1,3 ( (0,16-0,06) / 0,55)+0,07=0,3 мин

Штучное время:

Дд=(0,48+0,35) ( 1,08=0,89 мин

075 Кругло-шлифовальная:

(шлифование шейки d=41 мм, L=11,2 мм)

1. Расчет скорости шлифовального круга:

Vкр=( ( Д ( nкр / 1000 ( 60=3,14 ( 350 ( 1600 / 60000=30 м/с

число оборотов - nкр=1600 об/мин;

характер обработки - шлифование шейки;

обрабатываемый материал - Сталь 35Х.

2. Характеристика шлифовального круга:

(стр.172 к.U-1)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6

МЕНЮ