Технологический процесс изготовления детали вал

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Анализ конструкции детали и требований к ее изготовлению

Вал предназначен для определения с требуемой точностью присоединяемых деталей (втулок, фланцев, подшипников) для передачи крутящего момента и обеспечения легкости вращения.

Рисунок 1. Эскиз детали

Обозначим базы:

основные базы - поверхности 1, 2, 3

вспомогательные базы - поверхности 5, 6, 8, 11, 12

остальные поверхности свободные

Анализ технических требований заданных чертежей показал:

1. На чертеже указаны не все размеры. Нет размеров фасок и канавок для выхода шлифовального круга.

2. Предельные положения, шероховатость поверхностей, допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей указаны.

3. Не указаны виды и размеры центровых отверстий.

4. Содержатся все необходимые сведения о материале детали.

5. Содержатся сведения о массе детали.

2. Определение типа производства

В данной работе принимается крупносерийный тип производства, так как масса детали 2,1 и объем производства 50000 шт.

Изготовление детали производится на технологически замкнутом участке с использованием высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки.

3. Отработка конструкции детали на технологичность

Конструкция детали, отработанная на технологичность, должна удовлетворять следующим основным требованиям:

конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

размеры и поверхности детали имеют соответственно оптимальные экономически и конструктивно обоснованные точность и шероховатость;

форма и габариты, основные и вспомогательные базы и их сочетания, схемы постановки размеров, конструктивные элементы, материалы, покрытия, требования максимально соответствуют принятым методам обработки.

Диаметральные размеры шеек вала убывают к концам детали. Поверхности могут обрабатываться проходными резцами. Имеется свободный доступ инструмента к обрабатываемым плоскостям. Ширина паза соответствует размеру фрезы. Размеры канавок для выхода шлифовального круга также предусматриваем стандартными, что позволит обработать их стандартными канавочными резцами.

Из вышеизложенного следует, что деталь технологична.

4. Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления

Из стали 45 (ГОСТ 1050-74) изготавливают вал массой 2,1 кг, годовой объем выпуска 50000 шт. (крупносерийное производство). Требуется выбрать исходную заготовку.

Поскольку форма вала имеет относительно небольшую разницу перепадов диаметров, а также отсутствуют дополнительные требования к механическим свойствам материала, выбирают в качестве заготовки горячекатаный стальной круглого сечения прокат по ГОСТ 2590-71.

Диаметр проката определяют исходя из наибольшего диаметра заготовки (Ш30) и длины. В данном случае при длине детали 480 мм, (L/d = 440/30 = 14,5) d₀ = 34 мм. (таблица 1 приложения А)

Рассчитывается масса заготовки по формуле

m_o=0,001·m_п.м·L_о=0,001·7,13·440=3,13 кг,

где m_п.м=7,13 - масса одного погонного метра проката, L-длина заготовки мм.

Коэффициент использования материала штучной заготовки равен:

Коэффициент приемлем для крупносерийного производства.

5. Проектирование технологического маршрута обработки

Выбор и обоснование технологических баз

Рисунок 2 Схема связей поверхностей детали «вал»

Для обеспечения заданной точности обработки шеек вала, на основных операциях обработки вал базируется по центровым отверстиям.

Основными базами вала являются:

центровые отверстия поверхности О2 и О3 на торцах 4,7 (двойная опорная и опорная базы). Шестой степени свободы вал лишается при использовании поводкового патрона.

Следовательно используя в качестве технологических баз основные базы О2 и О3 можно обработать:

- шейки 1,2,3;

- канавки 9,10,11,12.

Для обработки основных баз торцы 4,7 и центровые отверстия на первой операции базирование производиться на призмах по поверхности О1 с упором в торец (двойная опорная и опорная базы). Аналогичное базирование и при фрезеровании шпоночного паза.

Выбор способов обработки и количества необходимых переходов обработки

Анализ технологических требований чертежа показал, что выбор способа обработки, количества необходимых переходов следует произвести для шеек вала Ш25 h6 и Ш20 h6.

Выбирается способ обработки количества необходимых переходов для Ш25 h6 и Ш20 h6. Допуск на диаметральный размер составляет 0,013 мм, а шероховатость не должна превышать R_a = 1,25 мкм. Тип производства - крупносерийный. В качестве заготовки выбран пруток, при этом допуск составляет Т_з = 1,0 мм.

Требуемую точность можно достичь следующими методами:

Тонкое точение

Чистое шлифование

Тонкое точение и чистовое шлифование имеют примерно одинаковую производительность. Тонкое точение требует дорогостоящего инструмента и оборудования, а также необходима настройка для обеспечения диаметрального размера.

На основании вышеизложенного принимается чистовое шлифование.

Шлифование позволяет получить экономично не только требуемую шероховатость, но и точность размера в пределах требуемых допусков, при условии, что на шлифование заготовка поступит с допуском размера Т_i-₁ = 0,033 мм. Сопоставляя эту величину с допуском на исходную заготовку (Т_з), видим, что осуществить переход от заготовки к готовой детали путем первого способа обработки не представляется возможным. Необходимо найти один или несколько способов обработки, которые бы обеспечили выполнение условия Т_i-₁ > T_з.

Требуемая точность Т_i = 0,033 мм может быть достигнута тонким или черновым точением.

Принимается чистовое точение при условии, что будет предшествовать черновое точение с допуском Т_i = 0,21 мм.

Таким образом, для получения требуемой точности диаметрального размера необходимо осуществить черновое и чистовое точение и шлифование:

Черновое точение с допуском Т = 0,21 мм

Чистовое точение с допуском Т = 0,033 мм

Шлифование с допуском Т = 0,013 мм

Формирование маршрута изготовления детали

Анализируя исходный данные, устанавливается содержание операции и последовательность выполнения технологических переходов руководствуясь выбором технологических баз, составлен маршрут изготовления детали, приведенный в таблице 1.

Таблица 1. Маршрут изготовления детали вал

6. Разработка технологических операций

деталь заготовка технологический

Определение последовательности и содержания переходов операции

Исходя из геометрической формы, размеров, технологических требований, предъявляемых к детали, способов обработки и выбранных технологических баз, определяется последовательность и содержание переходов операции:

005 Фрезерно-центровальная

1. Фрезеровать торцы 4,7 одновременно;

2. Сверлить центровые отверстия В3,15 по ГОСТ 14034-74 с двух сторон.

010 Токарно-револьверная

Точить поверхность 3 однократно;

Точить поверхность 1 с порезкой торца 5 предварительно;

Точить поверхность 1 с порезкой торца 5 окончательно;

Точить канавку 9;

Точить канавку 11;

Снять фаску;

Точить поверхность 2 с порезкой торца 6 предварительно;

Точить поверхность 2 с порезкой торца 6 окончательно;

Точить канавку 10;

Точить канавку 12;

Снять фаски.

015 Вертикально-фрезерная

Фрезеровать паз 8 выдерживая размеры по чертежу

020 Круглошлифовальная

Шлифовать поверхность 3;

Шлифовать поверхность 1;

Шлифовать поверхность 2.

Выбор средств технологического оснащения операции

Таблица 2. Средства технологического оснащения операции обработки заготовки

7. Нормирование технологического процесса

Определяется норма штучного времени на токарно-револьверную операцию.

Оборудование - токарно-револьверный станок мод. 1Г340.

Основное (технологическое) время (мин) на обработку отверстий определяется по формулам (Приложение В):

Точить поверхность однократно d = 30 мм; l = 437 мм;

Т_о1 = 0,00017·30·437 = 2,228

Точить поверхность предварительно d = 26 мм; l = 60 мм;

Т_о1 = 0,00017·26·60 = 0,265

Точить поверхность окончательно d = 25,2 мм; l = 60 мм;

Т_о1 = 0,00017·25,2·60 = 0,257

Точить 2 канавки d = 25,2 мм; l = 0,6 мм;

Т_о1 = 2·0,00017·25,2·0,6 = 0,006

Снять фаску d = 25,2 мм; l = 1 мм;

Т_о1 = 0,00017·25,2·1 = 0,004

Точить поверхность предварительно d = 21 мм; l = 73 мм;

Т_о1 = 0,00017·21·73 = 0,261

Точить поверхность окончательно d = 20,2 мм; l = 73 мм;

Т_о1 = 0,00017·20,2·73 = 0,251

Точить 2 канавки d = 20,2 мм; l = 0,6 мм;

Т_о1 = 2·0,00017·20,2·0,6 = 0,004

Снять фаску d = 20,2 мм; l = 1 мм; Т_о1 = 0,00017·20,2·1 = 0,003

Снять фаску d = 30 мм; l = 2 мм; Т_о1 = 0,00017·30·2 = 0,01

Т₀ = 2,228+0,265+0,257+0,006+0,004+0,261+0,251+0,004+0,003+0,01 = 3,548 мин

Вспомогательное время на установку заготовки в центрах для заготовки массой 2,1 кг t_в = 0,26 мм /таблице Г.3/ установочная плоскость - горизонтальная, тип приспособления - закрытый/.

Время на обслуживание рабочего места определяют в процентах от оперативного:

мин

Время на отдых и личные надобности рабочего определяют (в%) от оперативного времени:

Штучное время составит:

Список использованных источников

Осадчий Ю.С. Разработка технологических процессов обработки заготовок в контрольных работах. Учебное пособие к контрольной работе - Оренбург: ОГУ, 2005

Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение, 1988. - 736 с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. -4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985 - 656 с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. -4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985 - 496 с.

Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. -512 с.

Размещено на Allbest.ru