Министерство образования РФ
Тольяттинский государственный университет
Машиностроительный факультет
Кафедра: "Технология машиностроения"
Практическое задание
по курсу "Технология машиностроения"
Студент: Мисюра К.В.
Тольятти 2001.
Содержание
Введение
1. Анализ исходных данных
1.1 Служебное назначение и условия работы детали
1.2 Систематизация поверхностей
1.3 Анализ технологичности детали
1.3.1 Технологичность заготовки
1.3.2 Технологичность общей конфигурации
1.3.3 Технологичность базирования и закрепления
1.3.4 Технологичность обрабатываемых поверхностей
1.4 Формулировка задач курсовой работы
2. Выбор стратегии разработки ТП
3. Выбор и проектирование заготовки
3.1 Выбор метода получения заготовки
3.2 Выбор методов обработки поверхностей
3.3 Расчет припусков на обработку
3.4 Проектирование заготовки
4. Разработка технологического маршрута и схем базирования
4.1 Разработка технологического маршрута
4.2 Выбор баз
5. Выбор средств технологического оснащения.
5.1 Выбор оборудования
5.2 Выбор приспособлений
5.3 Выбор режущего инструмента
6. Расчет режимов резания
6.1 Расчет времени
Используемая литература
Введение
Основу технологической подготовки производства составляет разработка оптимального технологического процесса (ТП), позволяющего обеспечить выпуск заданного количества изделий данного качества в установленные сроки с наименьшими затратами.
Важной частью разработки ТП обработки детали является разработка технологического маршрута, т.е. определение операций ТП и последовательности их выполнения.
Цель работы – обеспечение заданного выпуска детали «Вал» заданного качества с наименьшими затратами путем разработки оптимального технологического маршрута его механической обработки.
1. Анализ исходных данных
Задача раздела – на базе анализа технических требований к детали определить задачи курсовой работы, которые необходимо решить для достижения цели работы, сформулированной о введении.
1.1. Служебное назначение и условия работы детали
Деталь вал, чертеж 01ТМ, является ведомым валом тихоходной ступени двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора и предназначен для передачи крутящего момента посредством шпоночного паза. Вал установлен в однорядных радиально-упорных роликоподшипниках в корпусе редуктора.
Вал работает в средненагруженном режиме в условиях действия радиальной знакопеременной сосредоточенной нагрузки, осевой нагрузки и крутящего момента.
1.2. Систематизация поверхностей
Все поверхности детали на эскизе нумеруем и систематизируем по их назначению:
- исполнительные поверхности (ИП), выполняющие служебные функции вала– передачу крутящего момента – боковые поверхности шпоночного паза-12.
- основные конструкторские базы (ОКБ), определяющие положение вала в редукторе – цилиндрические подшипниковые шейки: 7, 11, и торцовые поверхности: 3 и 4.
- вспомогательные конструкторские базы (ВКБ), определяющие положение присоединяемых деталей – цилиндрическая поверхность 9, торцевая поверхность 13, поверхность шпоночного паза 12.
- свободные поверхности (С), не сопрягающиеся с другими деталями: поверхности 1, 2, 5, 6, 8, 10,14.
Таблица 1.1.
Анализ исходных данных.
| Поверхность | Размеры | Форма, расположение | Ra, мкм | HRC | ||||||
| № | Тип | Форма | Значение, мм | Допуск,мм | Ква-литет | Пог-реш-ность | Допуск,мм | Ква-литет | ||
| 1 | С | Т | 14 | 14 | 12,5 | 46 | ||||
| 2 | С | Т | 14 | 14 | 12,5 | |||||
| 3 | ОКБ | Т | 6 | 6 | 1,25 | |||||
| 4 | ОКБ | Т | 6 | 6 | 1,25 | |||||
| 5 | С | Т | 14 | 14 | 12,5 | |||||
| 6 | С | Ц | 6 | 6 | 3,2 | |||||
| 7 | ОКБ | Ц | 90 | 0,022 | 6 | Р/б | 0,025 | 6 | 0,63 | |
| 8 | С | Ц | 100 | 14 | 14 | 12,5 | ||||
| 9 | ВКБ | Ц | 105 | 0,022 | 6 | 6 | 1,25 | |||
| 10 | С | Ц | 100 | 14 | 14 | 12,5 | ||||
| 11 | ОКБ | Ц | 90 | 0,022 | 6 | Н/ц | 0,008 | 6 | 0,63 | |
| 12 | ИПВКБ | П | 125 | 9 | Н/р.П | 0,070,03 | 9 | 6,3 | ||
| 13 | ВКБ | Т | 14 | 14 | 12,5 | |||||
| 14 | С | П | 63 | 9 | Н/рП | 0,070,03 | 9 | 6,3 | ||
| 15 | С | Ц | 89 | 6 | 6 | 1,25 | ||||
| 16 | С | Ц | 89 | 6 | 6 | 1,25 | ||||
| 17 | ОБ | Ф | ||||||||
| 18 | ОБ | Ф | ||||||||
В таблице обозначено:
Н/ц – нецилиндричность;
Н/р – несимметричность расположения оси паза;
Р/б – радиальное биение;
1.3 Анализ технологичности детали
Анализ технологичности конструкции вала будем производить по следующим группам критериев.
- технологичность заготовки,
- технологичность общей конфигурации детали,
- технологичность базирования и закрепления,
- технологичность обрабатываемых поверхностей;
1.3.1 Технологичность заготовки
Материал детали – сталь 40Х: углерода С=0,4%; кремния Si=0,17– 0,37%; хрома Cr=0,3 – 0,5%; марганца Mn=0,5 – 0,8%. Твердость в состоянии поставки до 217 HB, после закалки в масле и последующим отпуском 32…37 HRC. Предел прочности на растяжение, после закалки более 75 кгс/мм2, предел текучести более 52 кгс/мм2, ударная вязкость более 6 кгс*м/см2, твердость 230…285 НВ. Эти механические характеристики обеспечивают нормальную работу вала в редукторе. Материал не является дефицитным. Термообработка выполняется по типовому техпроцессу и не требует специальных условий. Сталь имеет удовлетворительную обрабатываемость резанием, коэффициент обрабатываемости Ко= 0,8 при обработке твердосплавным инструментом, Ко=0,6 при обработке инструментом из быстрорежущей стали.
Заготовку вала можно получить как из проката, так и обработкой давлением – штамповкой или высадкой. В обоих случаях форма заготовки и её элементов достаточно простая.
Свободные поверхности предусматривается обрабатывать по 14 квалитету точности. На заготовительных операциях такой точности не добиться, хотя при изготовлении детали из прутка можно получить заданную точность и шероховатость торцов при отрезке.
Таким образом, с точки зрения получения заготовки, деталь можно считать технологичной.
1.3.2 Технологичность общей конфигурации
Радиусы закруглений и фаски выполняются по ГОСТ 10948–64, форма и размеры канавок – по ГОСТ 8820–69, размеры шпоночного паза – по ГОСТ 8788-68. Такая унификация упростит обработку и контроль этих элементов вала.
Вал можно отнести к типу деталей «Валы», для которых разработан типовой ТП. Деталь не содержит каких-либо специфических особенностей формы, поэтому может быть обработана непосредственно по типовому ТП.
Форма детали позволяет вести обработку одновременно нескольких поверхностей. Одновременно несколько заготовок удается обработать только на многошпиндельном станке, что целесообразно для крупносерийного производства. В остальных случаях оборудование может быть простым, универсальным. Оснастку можно также применить универсальную. Все поверхности вала доступны для контроля и обработки.
Таким образом, с точки зрения общей компоновки детали, её можно считать технологичной.
1.3.3 Технологичность базирования и закрепления
Черновыми базами для установки заготовки на первой операции могут быть цилиндрические шейки и торцовые поверхности заготовки. В дальнейшем за базы могут быть приняты как цилиндрические поверхности, так и специально выполненные центровые отверстия по ГОСТ 14034-74.
Измерительные базы детали можно использовать в качестве технологических баз, что даст минимальную погрешность обработки. Точность и шероховатость этих баз обеспечит требуемую точность обработки.
1.3.4 Технологичность обрабатываемых поверхностей
1. Предполагается обработать все поверхности детали, т.к. заданные точность и шероховатость не позволяют получить их на заготовительных операциях. Правда, как было показано в п. 1.3.1., можно исключить из точности и шероховатости торцы детали при отрезке проката, но целесообразность этого может быть установлена только после детального анализа.
2. Всего обрабатывается 19 поверхностей: 6 цилиндрических; 7 торцовых; 2 поверхности шпоночного паза; 2 канавки, 2 центровых отверстия. Т.е., даже при полной обработке число обрабатываемых поверхностей относительно невелико. Протяженность обрабатываемых поверхностей относительно невелика и определяется условиями компоновки редуктора и работы вала.
3. Точность и шероховатость рабочих поверхностей определяются условиями работы вала. Уменьшение точности приведет к снижению точности установки вала в редукторе и надежности его работы. Увеличение шероховатости этих поверхностей приведет к снижению надежности сопряжений и интенсивному изнашиванию поверхностей.
4. Форма детали позволяет обрабатывать поверхность на проход. Обработка поверхностей в упор затруднений не вызывает.
5. Поверхности различного назначения разделены, что облегчает обработку.
6. Для выхода резца и шлифовального круга при обработке поверхностей 10 и 7 предусмотрены канавки 15 и 16.
Таким образом, с точки зрения обрабатываемых поверхностей деталь следует считать технологичной.
Поскольку деталь «Вал» отвечает требованиям технологичности по всем 4 группам критериев, можно сделать вывод о её достаточно высокой технологичности.
1.4 Формулировка задач курсовой работы
В результате анализа исходных данных можно сформулировать следующие задачи курсовой работы, решить которые необходимо для достижения цели работы, сформулированной во введении – обеспечить заданный выпуск деталей «Вал» заданного качества с наименьшими затратами путем разработки ТП его механической обработки: