Описание конструкции детали

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ на тему: разработка технологического процесса изготовление детали «Вал-шестерня»

(КП. 03.00.000.ПЗ)

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ
ЗАПИСКА

СОДЕРЖАНИЕ:

1.Общая часть

1.1.Описание конструкции детали 4

1.2.Материал детали,его свойства. 5

1.3.Анализ технологичности детали. 6

1.4. Определение типов производства. 7

2.Технологическая часть

2.1.Выбор вида и обоснование получения заготовки. 10

2.2. Разработка технологического процесса. 12

2.3.Выбор технологических баз.

2.4.Определение припусков на механическую обработку. 12

2.5.Выбор технологического оборудования. 13

2.6.Выбор и описание станочных приспособлений. 14

2.7.Выбор и описание режущего инструмента. 20

2.8.Выбор и описание измерительных средств. 21

2.9.Режимы обработки. 23

2.10.Расчет технической нормы времени. 24

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Отличительной особенностью современного этапа развития машиностроения является широкое использование достижений фундаментальных и общеинженерных наук для решения теоретических проблем и практических задач технологии машиностроения. Различные разделы математических наук, теоретической механики, физики, химии, материаловедения и многих других наук применяется в качестве теоретической основы новых направлений технологии машиностроения или используются в качестве аппарата для решения практических технологических вопросов, существенно повышая общий теоретический уровень технологии машиностроения и ее практические возможности. Распространяются применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математическое моделирование процессов механической обработки. Осуществляется автоматизация программирования процессов обработки на станках с ЧПУ. Создаются системы автоматизированного проектирования технологических процессов- САПР ТП.

Углубляется разработка проблемы влияния технологии на физико-химическое состояние металла поверхностного слоя обрабатываемых заготовок, его дислокационное строение, размеры кристаллических блоков и на эксплуатационные свойства и надежность деталей машин. Продолжается разработка проблемы технологической наследственности и упрочняющей технологии.

Продолжается совершенствование технологических процессов изготовления деталей машин и сборки (в особенности в направлениях создания малоотходной технологии, чистовой сборки и автоматизации сборочных работ). Развитие технологии машиностроения на данном этапе должно осуществлять переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства, техническое перевооружение его основных отраслей.

Цель работы- обеспечение заданного выпуска детали «Вал-шестерня» заданного качества с наименьшими затратами путем разработки оптимального технологического маршрута его механической обработки.

Описание конструкции детали

Исходные данные: объектом проектирования технологического процесса является деталь вал – шестерня. С годовой программой 3700 шт. Детали типа тел вращения широко распространены в машиностроении.

Валы используют для передачи крутящего момента. Обычно валы установлены в корпусе редукторов, в качестве опор используются шейки валов, на которые устанавливаются подшипники. Шейки валов имеют высокую точность. Крутящий момент передаётся посредством зубчатых колёс закрепленных на валу с помощью шпоночных пазов и шпонок либо выполненных заодно с валом.

Функциональным назначением данной детали является передача крутящего момента от шпоночного паза на конусе 1:10 зубчатому венцу Ø 173,72 мм.

Таким образом, исполнительными (рабочими) поверхностями данной детали являются шпоночный паз R9 и зубчатый венец m = 3.5, z = 47. Основными конструкторскими базами являются шейки Ø 60k6; геометрическая ось которых является основной конструкторской базой, и торцы этих шеек, определяющих положение вала в механизме вдоль оси.

Для выхода резца в местах перепада диаметров выполнены проточки или канавки.

Остальные поверхности, в том числе и торцы вала, являются свободными поверхностями. Все поверхности данной детали являются обрабатываемыми.

Основной технологической базой для деталей типа валы является поверхность центровых отверстий, получаемых на одной из первых операциях .

Рисунок 1. «Вал-шестерня»

1.2 Материал детали и его свойства

Деталь изготавливается из легированной стали 45Х ГОСТ 4543-81. Это конструкционная сталь, цементируемая, с повышенной прочностью по сравнению с обычной конструкционной сталью.

Эта сталь содержит около 0.45 % углерода, примерно 0.8-1.0 % хрома. А также 0,17-0,37 % кремния и 0,45-0,75% марганца.

Применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования повышенной поверхностной твердости и повышенной износоустойчивости: втулки, пальцы, зубчатые колеса, толкатели, валики и т.п.

Таким образом, материал детали вал-шестерня полностью отвечает своему назначению: это крупная деталь с зубчатым венцом, работающим на износ при трении.

Указанный материал предполагает включение в технологический маршрут соответствующих операций химико-термической обработки: улучшение после черновой обработки для снятия возникших остаточных напряжениях, что бы в дальнейшем деталь не повело.

Таблица 1. Химический состав

1.3 Анализ технологичности детали

С точки зрения механической обработки детали типа вал-шестерня вообще не технологичны, так как операция нарезания зубьев со снятием стружки производится в основном малопроизводительными методами.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции

Конструкция детали представляет собой ступенчатый вал практически с двухсторонним расположением ступеней. Допускаемое наличие центровых отверстий обеспечивает создание основных технологических баз и выполнение почти всей обработки с соблюдением принципа постоянства баз. Зубчатый венец открытый, допускает обработку на проход.

Требования к точности расположения основных поверхностей заданы относительно оси подшипниковых шеек Ø 60 и не представляют сложности при выполнении.

С точки зрения унификации конструкционных элементов можно отличить, что почти все размеры детали (диаметральные) принадлежат нормальному ряду размеров, почти все фаски имеют унифицированный размер 2x45°. Зубчатый венец имеет стандартный модуль.

Коэффициент точности обработки:

, где

– средний квалитет точности размеров;

, где

– число размеров заданного квалитета;

;

.

Коэффициент точности обработки детали , следовательно, деталь считается технологичной.

Коэффициент шероховатости поверхности детали:

, где

– средняя шероховатость поверхности детали;

, где

– число основных поверхностей детали соответствующей шероховатости;
;

.

Коэффициент шероховатости поверхности детали , следовательно, деталь считается технологичной.

1.4 Определение типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций К з.о., который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест.

На данном этапе проектирования нормирование переходов и операций выполняем приближенно.

На данном этапе проектирования нормирование переходов и операций выполняем приближенно.

Основное время:

1. Фрезерно-центровачная:

1.1.Фрезерование торцов:

То = 6l = 6×(50+68)×10-3 = 0,71 мин.

1.2. Сверление центров:

То = 0,52dl = 0,52×2×4×6 = 0,1 мин.

2. Черновое точение за один проход:

То = 0,17dl = 0,17×(42×30 + 39×5 + 60×233 + 75×50 + 173,72×110)×10-3 = 6,51 мин.

3. Чистовое точение по 8-му квалитету: То= 0,17dl =6,51 мин.

4. Тонкое точение по 6-му квалитету:

То = 0,1dl = 0,1×60×61×10-3 = 0,37 мин.

5. Фрезерование шпоночного паза цилиндрической фрезой:

То = 7ln = 7×103×17×10-3 = 5,77 мин., где n = 17 – число проходов

6. Фрезерование зубьев червячной фрезой:

То = 2,2Dl = 2,2×(173,72×110)×10-3 = 42,04 мин.

7. Зубошлифование:

То = 0,1dl = 0,1×173,72×110×10-3 = 1,92 мин.

8. Шлифование конуса:

То = 0,15dl = 0,15×60×103×10-3 = 0,93 мин.

9. Нарезания наружной резьбы:

То = 19dl = 19×(42×30)×10-3 = 23,94 мин.

Порядок расчета коэффициента закрепления операций заключается в следующем:

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: