Проект участка механической обработки детали "Стакан" (стр. 1 из 15)
Введение
Технология машиностроения должна изучать закономерность протекания технологических процессов и выявить параметры, воздействуя на которые можно интенсифицировать производство изделий с учетом потребительского спроса и текущих его изменений.
В настоящее время в промышленном производстве большое значение уделяется повышению производительности при высокой гибкости производственного процесса, которое удовлетворяется за счет использования средств автоматизации и перестраиваемого технологического и вспомогательного оборудования.
Тема для данного дипломного проекта: «Проект участка механической обработки детали «Крышка задняя»».
В проекте рассматриваются следующие вопросы: краткие сведения о детали, технические требования на изготовление детали, материал детали и его свойства, анализ технологичности детали, определение типа производства, выбор заготовки, разработка технологического процесса, определение припусков, режимов резанья, норм времени, разработка мероприятий по охране труда и технике безопасности при обработке детали, определение потребного количества оборудования, разработка плана расположения оборудования на участке. А также проектируется специальное станочное приспособление на сверлильную операцию технологического процесса. Графическая часть содержит: чертеж детали, чертеж заготовки, чертежи карт наладок на сверлильную и токарную операции технологического процесса, сборочный чертёж приспособления, чертежи специальных деталей приспособления, чертежи специального режущего и мерительного инструмента, планировка механического участка.
1. Общая часть
1.1 Краткое описание изделия, в которое входит данная деталь и ее служебное назначение
Деталь «Стакан» входит в сборочную единицу «Клапанную коробку» изделия «Гидромотор» МПА-90. Деталь относится к классу «корпусные детали». Деталь предназначена для перетока рабочей жидкости с одного канала на другой для снижения температуры.
КР – корпус, КП1, КП2 – клапана предохранительные,
КД – клапан перепускной, 31 золотник, 1 – шайба упорная,
2 – пружина золотника, 3 – пробка, 4 – пружина, 5 – диски, 6 – пробка,
7 – стакан, 8 – клапан, 9 – пружина, 10 – клапан основной, 11 – пружина,
12 – кольцо, 14 – диски, 15 – пробка
Рисунок 1 – Клапанная коробка
Изделие гидромотор МПА-90 предназначено для установки в гидросистемах строительных, дорожных и коммунальных систем. Изделие преобразует энергию потока рабочей жидкости в механическую энергию вращения выходного вала. Направление и частота вращения вала гидромотора определяется направлением потока и количеством рабочей жидкости, подводимой к гидромотору.
| Характеристики гидромотора: | |
| Давление на входе в изделие, МПа (кгс/см 2): | |
| – максимальное: | 40 -1, 4 (400 -1 4) |
| Давление на выходе из изделия, МПа (кгс/см2): | |
| – максимальное: | 1,8 (18) |
| Номинальный перепад давлений на изделии, МПа (кгс/см): | 25,5 (255) |
| КПД: | 0,86 |
| Мощность, кВт: | |
| – максимальное: | 190,0 |
| Температура рабочей жидкости, °С: | |
| – номинальная: | +50 |
| – максимальная: | -40 |
Наиболее нагруженной поверхностью детали «Стакан» являются наружная поверхность резьбового соединения диаметром 22,97 мм с тем что давление рабочей жидкости пытается выдавить деталь из корпуса
Точность диаметров включается в допуск на соответствующий диаметр и точность линейных размеров также включается в допуск на размер.
Происходит изгиб рабочей поверхности
Шероховатость поверхностей – Rа 1,6 мкм
Твёрдость поверхности 59,5…63,5 НRC, которая достигается цементацией.
Рисунок 2 – Эскиз детали «Стакан»
1.2 Анализ конструктивных особенностей детали
Деталь «Стакан» имеет сквозные цилиндрические отверстия (19) (рисунок 1) диаметром 8 мм, (23) диаметром 2,4 мм, наружные цилиндрические канавки (4) шириной 3,2 мм и (10) шириной 5,66 мм, внутренние цилиндрические канавки (18) шириной 1,2 мм, (22) шириной 3,18 мм; уклоны (6), (8), (12).
1.3 Характеристика материала детали
Деталь «Стакан» изготовлена из конструкционной легированной стали 40Х ГОСТ 4543–71.
Сталь 40Х используется для изготовления осей, валов, валов – шестерни, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, кольц, шпинделей, оправок, губчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности.
Сталь 40Х можно использовать для изготовления деталей сложной формы.
Таблица 1 – Химический состав стали 40Х
| Марка | Содержание элементов, % | |||||||
| Сталь 40Х | Углерод | Кремний | Магний | Никель | Сера | Фосфор | Хром | Медь |
| 0,36–0,44 | 0,17–0,37 | 0,5–0,8 | до 0,3 | до 0,035 | до 0,035 | 0,8–1,1 | до 0,3 | |
Таблица 2 – Механические свойства стали 40Х
| Марка материала | Показатели | ||||
| Твердость | Предел прочности, | Относит. удлинение | Относит. сужение | Предел текучести | |
| НВ | Gв кгс/мм2 | G, % | Gc, % | GТ, кгс/мм2 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Сталь 40Х | 270 | 570–980 | 10–17 | 35–55 | 320–800 |
1.4 Анализ технологичности и конструкции детали [1]
Анализ технологичности конструкции детали состоит из двух оценок: качественной и количественной.
Количественная оценка:
Деталь относится к классу «корпусные детали». Ее поверхность имеет торцовые поверхности, внутренние отверстия, внутренние и наружные цилиндрические канавки, уклоны.
Деталь средней сложности формы.
Для обработки детали требуется специальные приспособления (для сверлильных операций), измерительный инструмент (для токарной операции) и специальный режущий инструмент на токарную операцию.
Деталь достаточно прочная и жесткая (отношение длины детали к диаметру l/d меньше 12), а также деталь имеет небольшой вес 0,13 кг.
Все поверхности доступны для обработки.
По качественной оценке деталь может считаться технологичной.
Качественная оценка [2]:
Таблица 3 – Данные конструктивного анализа детали по поверхностям (см. рис. 1)
| № | Наименование поверхности | Кол-во поверхностей | Кол-во унифицированных элементов | Квалитет точности | Параметр шероховатости, мкм |
| 1 | Торцевая поверхность диаметром 34,9 мм | 1 | - | 13 | Ra 3,2 |
| 2 | Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 34,9 мм | 1 | - | 13 | Ra 1,6 |
| 3 | Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 34,9 мм | 1 | - | 13 | Ra 1,6 |
| 4 | Цилиндрическая канавка диаметром 27,18 мм | 1 | - | 9 | Ra 1,6 |
| 5 | Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 29,97 мм | 1 | - | 13 | Ra 1,6 |
| 6 | Уклон 67 °30 ' | 1 | - | 10 | Ra 3,2 |
| 7 | Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 22,23 мм | 1 | - | 9 | Ra 1,6 |
| 8 | Фаска 3,3х30° | 1 | 1 | 9 | Ra 3,2 |
| 9 | Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 25,349 мм | 1 | - | 9 | Ra 1,6 |
| 10 | Цилиндрическая канавка диаметром 20,9 мм | 1 | - | 9 | Ra 1,6 |
| 11 | Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 25,349 мм | 1 | - | 9 | Ra 1,6 |
| 12 | Фаска 0,6х45° | 1 | 1 | 10 | Ra 1,6 |
| 13 | Торцевая поверхность диаметром 25,349 мм | 1 | - | 13 | Ra 3,2 |
| 14 | Уклон 30° | 1 | - | 10 | Ra 1,6 |
| 15 | Уклон 22°30 ' | 1 | - | 9 | Ra 3,2 |
| 16 | Фаска 0,6х45° | 1 | 1 | 10 | Ra 0,4 |
| 17 | Цилиндрическое отверстие диаметром 15,95 мм | 1 | - | 11 | Ra 0,4 |
| 18 | Внутренняя цилиндрическая канавка диаметром 17,5 мм | 1 | - | 13 | Ra 3,2 |
| 19 | Цилиндрическое отверстие диаметром 8 мм | 4 | - | 14 | Ra 3,2 |
| 20 | Уклон 45° | 1 | - | 10 | Ra 3,2 |
| 21 | Внутренняя цилиндрическая канавка диаметром 17,5 мм | 1 | - | 14 | Ra 12,5 |
| 22 | Внутренняя цилиндрическая канавка диаметром 9,5 мм | 1 | - | 15 | Ra 12,5 |
| 23 | Цилиндрическое отверстие диаметром 2,4 мм | 2 | - | 11 | Ra 12,5 |
| 24 | Цилиндрическое отверстие диаметром 2 мм | 1 | - | 15 | Ra 1,6 |
| 25 | Цилиндрическое отверстие диаметром 16,6 мм | 1 | - | 10 | Ra 0,4 |
| 26 | Уклон 15° | 1 | - | 10 | Ra 1,6 |
| Итого: | QЭ. = 30 | QУ.Э = 3 |
1) Рассчитываем коэффициент унификации конструктивных элементов деталей по формуле (1):
 , | (1) |
где QУ.Э. – число унифицированных элементов
QЭ. – число конструктивных элементов
 |
КУ.Э. = 0,1 < 0,6 следовательно, деталь не унифицирована.