Вал ведомый (стр. 1 из 5)
Введение
Машиностроение является одной из важнейших отраслей в промышленном комплексе нашей страны. Для народного хозяйства необходимо увеличение выпуска продукции машиностроения и повышение её качества. Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывном совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществлённого труда изготовить любую машину или деталь.
Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более современных машин и механизмов, и снижению их себестоимости. Актуальна задача повышения качества машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Обеспечение заданной точности при наименьших затратах – основная задача при разработке технологических процессов.
Основные задачи в области машиностроения и перспективы её развития:
приближение формы заготовки к форме готового изделия за счёт применения методов пластической деформации, порошковой металлургии, специального профильного проката и других прогрессивных видов заготовок;
автоматизация технологических процессов за счет применения автоматических загрузочных устройств, манипуляторов, промышленных роботов, автоматических линий, станков с ЧПУ;
концентрация переходов и операций, применение специальных и специализированных станков;
применение групповой технологии и высокоэффективной оснастки;
использование эффективных смазочно-охлаждающих жидкостей с подводом их в зону резания;
разработка и внедрение высокопроизводительных конструкций режущего инструмента из твёрдых сплавов, минералокерамики, синтетических сверхтвёрдых материалов, быстрорежущих сталей повышенной и высокой производительности;
широкое использование электрофизических и электрохимических методов обработки, нанесение износоустойчивых покрытий.
В курсовом проекте согласно заданию предусматривается разработка технологического процесса изготовления «Вал ведомый», который является одной из важнейших деталей механизма для передачи вращения.
1. Общетехническая часть
1.1 Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований
Данная ось предназначена поддержания насаживаемых деталей, изготовленный из стали 45 на оси имеются шпоночный паз и отверстие для крепления с сопрягаемыми деталями. Поверхность 10. является основной конструкторской базой, и два отверстия диаметром 8 под конический штифт и отверстие М5 под метрическую резьбу.
Таблица 1.1. Технические требования
| №п\п | Наименование поверхности, номинальное значение, мм | Назначение поверхности | Точность | Шероховатость Ra, мкм | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||
| 1 | Торцевая L=96 мм | Свободная | 12 | 10 | 10 | |||
| 2 | Фаска 1,5×45º | Свободная | 12 | 10 | 10 | |||
| 3 | Наружная цилиндрическая Ø 25 мм | Вспомогательная | 6 | 1 | 0,63 | |||
| 4 | Торцевая L=28 мм | Свободная | 12 | 10 | 10 | |||
| 5 | Канавка Ø 19 мм | Свободная | 12 | 10 | 2,5 | |||
| 6 | Торцевая L=30 | Свободная | 12 | 10 | 1,25 | |||
| 7 | Наружная цилиндрическая Ø20 мм | Основная | 6 | 1 | 2,5 | |||
| 8 | Торцевая L=84 мм | Свободная | 12 | 10 | 2,5 | |||
| 9 | Канавка Ø 14 мм | Свободная | 12 | 10 | 2,5 | |||
| 10 | Наружная цилиндрическая Ø 15 мм | Вспомогательная | 6 | 1 | 2,5 | |||
| 11 | Фаски 1×45 мм | Свободная | 12 | 10 | 1,25 | |||
| 13 | Внутренняя цилиндрическая Ø 8 мм | Вспомогательная | 12 | 10 | 1,25 | |||
| 14 | Резьба М5 | Вспомогательная | h25 | 10 | 5 | |||
| 15 | Шпоночный паз 8×3×28 | Вспомогательная | 9 | 2,5 | 2,5 | |||
| 16 | Наружная цилиндрическая Ø20 мм | Основная | 12 | 10 | ||||
1.2 Анализ технологичности детали
Для анализа технологичности оси рассмотрим следующие показатели:
– возможность рационального метода получения заготовки.
– использование типичных технологических процессов.
– наличие поверхностей труднодоступных для обработки.
С точки зрения рационального выбора заготовки оси относится к достаточно технологичному изделию. В качестве заготовки используем штамповку т. к. она дешевле проката. Данная заготовка относится к деталям класса «вал». Ось позволяет использовать типовые этапы обработки для большинства поверхностей. Показатели точности и шероховатости находятся в экономических пределах (точность 6 квалитет, шероховатость Ra 1). Для достижения этих параметров не требуется применение отделочных методов обработки. Возможна реализация принципа постоянства баз на большинстве операций. Ось не имеет труднодоступных для обработки и измерения поверхностей. Шпоночный паз открытый с двух сторон, что позволяет применить при их обработке шпоночную фрезу. На основных операциях возможно применение стандартного режущего и измерительного инструментов (резец проходной, резец канавочный, фреза шпоночная, ШЦ-II, центра и т.д.)
Проведённый анализ позволяет сделать вывод, что конструкция в целом технологична.
1.3 Материал, его состав и его свойства. Режимы термообработки
Сталь 45 ГОСТ 1050–88 – углеродистая конструкционная, качественная сталь. Предназначена для деталей требующих высокую прочность или высокую поверхностную твёрдость.
Сталь 45 применяется для деталей разных размеров с твёрдой износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной сердцевине работающей при больших скоростях и средних давлениях. Свариваемость стали 45 не высока. Применяется для изготовления коленчатых валов, поршневых колец, шатунов, шестерен, втулок и т.д.
Режимы и виды термообработки:
– полная закалка до t 940…960ºС с последующим охлаждением в одном охладителе (вода или масло).
– высокий отпуск до 500…550ºС выдержка и последующее охлаждение.
Таблица 1.2. Химический состав стали
| Группа | Марка стали | С, % | S, % | Mn, % | Р, % |
| М 2 | Сталь 45 | 0,45 | 0,3…0,4 | 0,3…0,8 | 0,06 |
Таблица 1.3. Физико-механические свойства стали
| Плотность ρ, кг/м3 | Предел прочности σвр, кг/мм2 | Предел текучестиσт, кг/мм2 | Относительное удлинение δ, % | Твёрдость |
| 7850 | Не менее 61 | Не менее 36 | 16 | 240 |
1.4 Определение массы изделия
Масса изделия определяется расчетным путем и корректируется по чертежу. Для этого конструкцию детали разбивают на простые геометрические фигуры и определяют их объём по формуле: [1.24]
для цилиндра:
(1.1)Затем путём алгебраического сложения определяется общий объём. Масса детали вычисляется по формуле:
. (1.2)Определяем объём детали:
см3 
см3 
см3 
см3Определяем общий объём изделия.
Определяем массу детали
(1.3) 
(1.4)1.5 Определение типа производства и партии запуска
Для предварительного определения типа производства используем заданный объём выпуска изделия и его массу.
По заданию годовой объём выпуска изделия составляет N=5000 шт. масса детали, определяем расчётным путём, равна m=0,25 кг.
Используя эти данные, определяем тип производства – среднесерийный. Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями.
Характерный признак среднесерийного производства – расчленение технологического процесса на отдельные самостоятельные операции, которые закреплены за определённым рабочим местом.
При среднесерийном производстве необходима переналадка технологического оборудования при переходе на изготовление деталей другой партии.
Для выполнения различных операций используются универсальные металлорежущие станки, оснащённые специальными, универсальными или универсально-сборочными приспособлениями. Находят применение специализированные, специально-автоматизированные станки. Широко используются станки с числовым программным управлением.
Целесообразно применять специальный режущий инструмент, а также специальный измерительный инструмент.
В среднесерийном производстве оборудование устанавливается или по ходу технологического процесса или по группам оборудования.