Аналіз виготовлення веденого вала шляхом розробки прогресивного технологічного процесу (стр. 1 из 3)
Курсова робота
На тему:
«Аналіз виготовлення веденого вала шляхом розробки прогресивного технологічного процесу»
Введення
Вал ведений призначений для передачі крутний моменту із шестірні на колесо за допомогою шпонки. Вали такого типу входять у конструкції багатьох вузлів верстатів, тракторів, редукторів і інших машин. Від якості їхнього виготовлення залежить надійність і довговічність роботи виробів і тому вдосконалюванню технології їхнього виготовлення постійно приділяється сама серйозна увага.
Метою даного проекту є зниження трудомісткості виготовлення веденого вала шляхом розробки прогресивного технологічного процесу, що базується на сучасних досягненнях в області верстатобудування й інструментального виробництва.
Завдання проекту:
1. Описати службове призначення вала й оцінити технологічність його конструкції.
2. Вибрати тип виробництва форму організації технологічного процесу.
3. Розробити конструкцію заготівлі, що забезпечує мінімальні витрати матеріалу.
4. Розробити план виготовлення вала веденого.
5. Докладно проробити токарську й фрезерну операції.
1. Аналіз службового призначення деталі
Вал ведений призначений для передачі крутний моменту із шестірні на колесо за допомогою шпонки. Працює в умовах частого включення й вимикання обертання й нерівномірного навантаження на початку циклу роботи. Умови змащення й температурні умови – нормальні.
Рис. 1.1 Ескіз деталі з нумерацією поверхонь
Таблиця 1.1
| Вид поверхні | № поверхні |
| Виконавчі поверхні | 12, 14 |
| Основні конструкторські бази | 5, 8, 11 |
| Допоміжні конструкторські бази | 2, 3, 4, 7, 9 |
| Вільні поверхні | 1, 6, 10, 13, 15, 16, 17 |
Деталь виготовлена зі сталі 45 за ДСТ 1050–74 і має наступні характеристики:
Хімічний склад
| Марка стали | С | Si | Mn | Cr | Ni |
| Зміст елементів в% | |||||
| 45 | 0,42–0,50 | 0,17–0,37 | 0,50–0,80 | ≤0,25 | ≤0,25 |
Така сталь має наступні механічні властивості:
– тимчасовий опір при розтяганні σвр=598 МПа,
– границя текучості σт=363 МПа,
– відносне подовження=16%,
– ударна в'язкість ан=49 Дж/м2,
– середнє значення щільності:
– ділова теплопровідність: 680 Вт/(
)– коефіцієнт лінійного розширення α=11,649*106 1/Зº.
Сталь 45 що піддається загартуванню й наступній високотемпературній відпустці. Після такої термічної обробки сталь здобуває структуру сорбіту, добре сприймаючого ударне навантаження. Для вала потрібно більше висока поверхнева твердість, отже, після загартування його піддають відпустці.
Виходячи зі службового призначення деталі при розробці процесу особливу увага варто приділити вибору методів обробки виконавчої поверхні й конструкторських баз. Всі поверхні вала повинні бути механічно обробленими, тому що неопрацьовані поверхні можуть дати значну неврівноваженість і стать причиною появи вібрацій при його обертанні.
2. Технологічність конструкції деталі
Показник технологічності заготівлі
· Коефіцієнт оброблюваності матеріалу різанням Коб=1.
· Проста конструкція деталі (відсутність складних фасонних поверхонь) дозволяє використовувати при її виробництві уніфіковану заготівлю.
· Габаритні розміри деталі і її використання дозволяє використовувати раціональні методи одержання заготівлі, такі як: прокат, штампування, лиття.
· З урахуванням вимог до поверхонь деталі (точності, шорсткості), а також їх тех. призначення остаточне формування поверхонь деталі (ні однієї) на заготівельній операції неможливо.
· Забезпечення потрібної шорсткості можливо стандартними режимами обробки й уніфікованим інструментом.
Показники технологічності конструкції деталі в цілому
· Матеріал не є дефіцитним, вартість прийнятна.
· Конфігурація деталі проста.
· Конструкційні елементи деталі універсальні
· Розміри і якість поверхні деталі мають оптимальні вимоги по точності й шорсткості.
· Конструкція деталі забезпечує можливість використання типових ТП її виготовлення.
· Можливість обробки декількох поверхонь із одної установи
· Конструкція забезпечує високу твердість деталі.
· Технічні вимоги не передбачають особливих методів і засобів контролю.
Деталь технологічна й дозволяє застосувати продуктивні методи обробки (гостріння, шліфування й ін.).
3. Вибір типу виробництва й форми організації технологічного процесу виготовлення деталі
Розрахуємо масу даної деталі:
Q =
,
V =
При масі від 8 до 30 кг. І програмі 500…5000 деталей у рік (N = 2400 дет/рік – проектна) тип виробництва серійне (крупно серійне).
Для серійного виробництва рекомендується групова форма організації виробництва, коли запуск деталей здійснюється партіями.
Обсяг партій, запуск деталей:
а – періодичність запуску деталей, при запуску раз на місяць дорівнює 24; 254 – число ходів.
З урахуванням типу виробництва передбачається застосування універсальних верстатів і верстатів зі ЧПУ, різальних інструмент в основному збірнях зі змінними багатогранними ріжучими пластинами, оснащення з механізованими силовими приводами.
4. Вибір методу одержання заготівлі і її проектування
Виходячи з вимог ДЕРЖСТАНДАРТ 26.645–85, призначаємо припуски й допуски на розміри деталі й зводимо ці дані в таблицю 1.
Залежно від обраного методу приймаємо:
клас точності розмірів і мас – 10
ряд припусків – 4.
Таблиця 4.1
| Розміри, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Розрахунок розмірів заготівлі, мм | розміри, мм |
| Ø85 | ±2,8 | 4,2 | Ø85+(2. 4,2)±2,8= Ø93,4±2,8 | Ø93±2,8 |
| Ø85 | ±2,8 | 4,2 | Ø85+(2. 4,2)±2,8= Ø93,4±2,8 | Ø93±2,8 |
| Ø95 | ±3,0 | 5,0 | Ø95+(2. 5,0)±3,0= Ø105±3,0 | Ø105±3,0 |
| 470 | ±6,5 | 8,0 | 470+(2. 8,0)±6,5= 486±8,0 | 486±8,0 |
| 205 | ± 4,0 | 5,2 | 205+8,0–5,2±4,0= 207,8±4,0 | 208±4,0 |
| 200 | ± 4,0 | 5,2 | 200+(2. 5,2)±4,0= 210,4±4,0 | 210±4,0 |
| 65 | ±2,8 | 4,2 | 65+8,0–5,2±4,0= 67,8±4,0 | 68±4,0 |
2) Ливарні ухили призначаємо відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТУ 26.645–8, виходячи з конструктивних особливостей заготівлі й рівні не менш 1,5–2º. Відповідно до рекомендації, для спрощення виготовлення ливарної моделі приймаємо їх однаковими й величиною 3°.
3) Ливарні радіуси закруглень зовнішніх кутів приймаємо рівними не менш 5 мм. R=5 мм.
Ливарні радіуси закруглень внутрішніх кутів визначаємо по формулі R=0,4 h.
R1= R2= R3=0,4∙ 10 мм=4 мм
4) Визначаємо коефіцієнт використання матеріалу Км, по формулі:
де m – маса деталі, кг;
M – маса заготівлі, кг.
Розрахуємо масу заготівлі:
, кгде: γ – щільність матеріалу, кг/м3. Для сталі: γ=7814 кг/м3;
Vз – обсяг заготівлі, мм3.
Обсяг заготівлі визначаємо як алгебраїчну суму обсягів найпростіших тіл тридцятилітніх заготівлю:
Визначимо коефіцієнт використання матеріалу:
.Даний метод лиття не задовольняє завданню одержання виливка з контуром, що наближається до контуру деталі; тобто з коефіцієнтом використання Км близьким до 1.
1) По таблиці 3.1.3 [1] вибираємо:
а) Устаткування – прес;
б) Штампувальні ухили: 5 (;
в) Радіуси закруглень зовнішніх кутів, при глибині порожнини струмка:
10…25 мм – r = 2,5 мм,
25…50 мм – r = 3 мм;
Радіуси закруглень внутрішніх кутів, більше зовнішніх кутів в 3…4 рази.
2) По таблиці 3.4 [1] призначаємо допуски й припуски на обробку на сторону й зводимо їх у таблицю 2.
Таблиця 4.2
| Розміри, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Розрахунок розмірів заготівлі, мм | розміри, мм |
| Ø85 | +1,0 -0,5 | 2,6 | Ø85+(2. 2,6) = Ø90,2 | Ø90  |
| Ø85 | +1,0 -0,5 | 2,6 | Ø85+(2. 2,6) = Ø90,2 | Ø90 |
| Ø95 | +1,2 -0,7 | 2,8 | Ø95+(2. 2,8) = Ø99,8 | Ø100  |
| 470 | +2,4 -1,2 | 5,0 | 470+(2. 5,0) = 480 | 480  |
| 205 | +1,5 -0,9 | 3,2 | 205+5,0–3,2 = 206,8 | 207  |
| 200 | +1,5 -0,9 | 3,2 | 200+(2. 3,2) = 206,4 | 206 |
| 65 | +1,0 -0,5 | 2,5 | 65+5,0–3,2 = 66,8 | 67 |
3) Розрахуємо площу кування в плані [1]: