1. Анализтехнологичности конструкции детали
конструкциядеталь вал ступенчатый
Все изделияанализируют на технологичность для того, чтобы определить возможность получениязаготовок прогрессивными методами и применить эти методы для обработки исборки, контроля и испытаний, использовать типовые технологические процессы иих механизацию и автоматизацию, повысить долговечность и обеспечить надёжностьв работе, обеспечить транспортабельность и требования технологическойбезопасности.
В ходеанализа выявлено следующее:
– конструкторскиебазы могут быть использованы как измерительные, так и технологические, чтопозволит повысить точность изготовления за счёт уменьшения погрешностибазирования;
– обрабатываемыеповерхности являются однотипными, что позволяет уменьшить число операций,переходов, оснастки и оборудования для их обработки;
– детальявляется телом вращения (вал), что позволяет использовать в качестве заготовкипрокат с размерами близкими к размерам готовой детали, это даёт возможностьсократить расход материала в стружку;
– обеспеченачёткая принадлежность конструкции детали к классификационной группе типа вал,на который составлен типовой технологический процесс, что позволит сократитьтехнологическую подготовку производства и использовать наиболеепроизводительное оборудование и технологическую оснастку.
Таким образом,данная деталь является технологичной.
2. Способполучения заготовки
Методполучения заготовок для изготовления деталей машин определяется назначением иконструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом исерийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку,значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждойповерхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать всевышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует взаимосвязь.Окончательное решение нужно принимать только после экономического комплексногорасчёта себестоимости заготовки и механической обработки в целом. Для данногослучая тип производства мелкосерийный. Будет целесообразно выбрать заготовку изсортового проката, сталь 20Х ГОСТ 4543–71.
3. Технологическийпроцесс изготовления детали
Валступенчатый.
В качествезаготовки выбираем сортовой прокат круглого сечения.
Маршрутобработки детали представлен в таблице 3.1:
Таблица 3.1
/>
Операция 0. Токарно-центровальная.
А. Установить заготовку в трёхкулачковый патрон.
База: Наружный диаметр и правый торец.
1. Подрезать (черновое точение) торец 1, сняв припуск в размер А0,1.
/>
2. Подрезать (получистовое точение) поверхность 2, сняв припуск в размер А0,2
/>
2. Подрезать (чистовое точение) поверхность 3, сняв припуск в размер А0,3.
3. Сверлить центровочное отверстие по чертежу.
/>
Б. Переустановить заготовку.
База: Наружный диаметр и левый торец.
1. Подрезать (черновое точение) торец 4, выдерживая размер А0,4.
/>
2. Подрезать (получистовое точение) поверхность 5, выдерживая размер А0,5.
/>
3. Подрезать (чистовое точение) поверхность 6, выдерживая размер А0,6.
4. Сверлить центровочное отверстие по чертежу.
/>
Операция 1. Токарная.
А. Установить заготовку в центра.
База: Ось и правый центр.
1. Точить (черновое) поверхность 7 в размер А1,1, выдерживая размер А1,2.
/>
2. Точить (черновое) поверхность 8 в размер А1,4, выдерживая размер А1,3.
/>
3. Точить (получистовое) поверхность 9 в размер А1,6, выдерживая размер А1,5.
4. Точить (получистовое) поверхность 10 в размер А1,7, выдерживая размер А1,8.
/>
5. Точить (чистовое) поверхность 11 в размер А1,9, выдерживая размер А1,10.
6. Точить (чистовое) поверхность 12 в размер А1,12, выдерживая размер А1,11.
7. Точить канавку в размер по чертежу.
8. Снять фаску в размер А1,13х450.
/>
Б. Переустановить деталь.
База: Ось и передний центр.
9. Точить (черновое) поверхность 13 в размер А1,15, выдерживая размер А1,14.
/>
10. Точить (получистовое) поверхность 14 в размер А1,17, выдерживая размер А1,16.
/>
11. Точить (чистовое) поверхность 15 в размер А1,19, выдерживая размер А1,18.
/>
12. Точить (чистовое) поверхность 16 в размер А1,21, выдерживая размер А1,20.
/>
13. Точить (чистовое) поверхность 17 в размер А1,22, выдерживая размер А1,23.
14. Снять фаску в размер А1,24х450.
/>
Операция 2. Фрезерная.
Установить деталь в шпинделе поворотного устройства.
База: Ось и левый торец.
Позиция 1.
1. Фрезеровать шлицы в размер по чертежу.
4. Расчётприпусков
Привыполнении курсового проекта расчёт припусков на механическую обработку производитсярасчётно-аналитическим методом. ГОСТы позволяют назначить припуски независимоот технологического процесса и поэтому в общем случае являются завышенными,содержащими резервы снижения расхода материала и трудоёмкости изготовлениядетали.
Расчётприпусков производим для размера ∅56p6/>:
Приобработке ступенчатого вала в центрах суммарное отклонение расположения осизаготовки /> определяетсяиз формулы:
/>
где /> – общее отклонение оси от прямолинейности, /> – смещениеоси заготовки в результате погрешности центрирования.
В своюочередь /> определяетсяиз формулы:
/>
где /> – размер от сечения, для которого определяется кривизна до торцазаготовки. Для рассматриваемого случая /> [6, с. 186,таб. 16]. Тогда:
/>
Смещение /> определяется из формулы:
/>
где Т –допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемой на операцииполучения центровочных отверстий, мм. В рассматриваемом случае Т=1 мм.Тогда:
/>
Тогдасуммарное отклонение равно:
/>
Остаточное пространственноеотклонение расположения поверхностей заготовки после их обработки определяетсяпо выражению:
/>
где /> – коэффициент уточнения, выбирается согласно [6, с/ 190, таб. 29],получаем:
длячернового обтачивания:
/>
дляполучистового обтачивания:
/>
длячистового обтачивания:
/>
дляпредварительного шлифования:
/>
длячистового шлифования:
/>
Расчётпараметров припусков и технологических размеров
Для Z6,1:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Всоответствии с полем допускаp, получаем:
/>
/>
/>
/>
Для Z5,2:
Размернаяцепь:
/>
/>
/>
Всоответствии с полем допускаp, получаем:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Всоответствии с полем допускаp, получаем:
/>
/>
/>
/>
Для Z1,17:
Для Z1,15:
Размернаяцепь:
/>
Всоответствии с полем допускаp, получаем:
/>
/>
/>
/>
5. Нормирование технологического процесса
Приводитсядля определения эффективности технологических операций, для этого производитсярасчёт затрат рабочего времени на выполнение операций в спроектированномтехнологическом процессе.
Определениеосновного автоматического времени:
/>
L= l – D =45–16 = 29 – длина обработки, коэффициент 2 – обработка 2х пазов.
/>[3, стр. 613]
Определениевспомогательного автоматического времени:
/>
/> – время,затраченное на перемещение в соответствующую точку траектории.
/> – времяпозиционирования заготовки, для данного станка 1 с (0,0166 мин.).
/>
Твр– вспомогательное ручное время.
Твр=Тв.у. + Тм.в.
Тв.у.=0,3 мин. Время на установку и снятие заготовки [4, с. 607, таб. 12].
Тм.в. =0,03 мин.Время на вспомогательные ходы и перемещения [4, с. 607, таб. 12].
Твр=0,3+0,03 = 0,33 мин.
Общеевспомогательное время:
Тв= Твр + Твс. а = 0,33 + 0,418 = 0,75 мин.
Операционноевремя:
Топ= Тос. а + Твс. а + Твр = 1,288 + 0,418 + 0,33= 2,036 мин.
Табс= 0,08 Топ [4, стр. 613]
Табс= 0,08∙2,036 = 0,163 мин.
Подготовительно-заключительноевремя:
Тпз= Тпз1 + Тпз2 + Тпз3
Тпз1– время на получение наряда, чертежа, технологической документации на рабочемместе в начале работы и на сдачу в конце смены.
Тпз1= 10…15 мин.
Тпз2– время на дополнительные приёмы, не включённые в комплекс и выполняется вотдельных случаях.
2 мин.– на наладку инструмента.
Тпз3– время пробной обработки детали.
1…1,5 мин.[4, с. 615, таб. 14].
Тпз= 10 + 2 + 1,5 = 13,5 мин.
Штучноевремя обработки детали:
Тшт= Топ + Табс + Тпз =2,036 + 0,163 + 13,5 = 15,7 мин(16 мин 17,5 сек.)
Заключение
Врезультате проделанного курсового проекта, был спроектирован технологическийпроцесс механической обработки ступенчатого вала редуктора. Правильный ирациональный выбор заготовки, а так же последующий маршрут обработки в условияхмелкосерийного производства, которое является на сегодняшний день самымраспространенным, как основная задача. Научились правильно назначать допуски ирассчитывать припуски на механическую обработку. Ознакомились с методикойназначения и расчета режимов резания. Для фрезерной операции было выбранооборудование, режущий инструмент, оснастка и средства контроля. Было проведенонормирование технологического времени. Расчетные данные для удобства былисведены в таблицы (см. приложение).
Следуетотметить, что данный единичный технологический процесс разрабатывался в учебныхцелях и возможно является не самым рациональным. Целью являлось приобретениенавыков и умений в применении знаний по данной дисциплине и другимобщетехническим дисциплинам путем самостоятельного решения конкретныхтехнологических задач при проектировании технологического процесса.
Списоклитературы
1. Справочник технолога машиностроителя. Т2. Под ред. Косиловой А.Г.– М.: МС, 1985
2. Г.И. Грановский. Резание металлов.
3. А.Б. Пушкаренко. Расчёт припусков и технологических размеровна операциях механической обработки изделия. – Томск: ТПУ, 2009.
4. В.П. Должиков. Разработка технологических процессовмеханообработки в мелкосерийном производстве. – Томск: ТПУ, 2003.
5. Обработка металлов резанием. Под. ред. Панова.
6. Справочник технолога машиностроителя. Т1. Под ред. Косиловой А.Г.– М.: МС, 1985