Автомобильное хозяйство

Основные операции механической обработки наружных цилиндрических поверхностей. Технология изготовления дисков. Методы повышения качества поверхностного слоя деталей. Обработка на валах элементов типовых сопряжений. Типовой процесс производства шестерен.

Рубрика Транспорт
Вид отчет по практике
Язык русский
Дата добавления 16.12.2015
Размер файла 1,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение профессионального образования

Ивановский государственный политехнический университет

Кафедра "Автомобили и автомобильное хозяйство"

Отчёт по учебной практике

Выполнил: студент гр. бЭТ-21

Кузьмичёв В. А.

Проверил преподаватель

Маркелов А.В.

1. Основная часть

цилиндрический вал шестерня

1.1 Основные операции механической обработки

а) Заготовительная.

Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или резка прутка на фрезерно-отрезном или другом станке. Для заготовок, получаемых методом пластического деформирования, штамповать или ковать заготовку. Правильная (применяется для проката). Правка заготовки на прессе или другом оборудовании. В массовом производстве может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.

Правка заготовки на прессе или другом оборудовании. В массовом производстве может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.

б) Термическая.

Улучшение, нормализация.

Подготовка технологических баз. Обработка торцев и сверление центровых отверстий. В зависимости от типа производства операцию производят: в единичном производстве подрезку торцов и центрование на универсальных токарных станках последовательно с установкой заготовки по наружному диаметру в патроне; в серийном производстве подрезку торцов выполняют раздельно от центрования на продольно-фрезерных или горизонтально-фрезерных станках, а центрование - на одностороннем или двустороннем центровальном станке.

Применяются фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного действия с установкой заготовки по наружному диаметру в призмы и базированием в осевом направлении по упору; в массовом производстве применяют фрезерно-центровальные станки барабанного типа, которые одновременно фрезеруют и центруют две заготовки без съема их со станка. Форму и размеры центровых отверстий назначают в соответствии с их технологическими функциями по ГОСТ 14034-74. Для нежестких валов (отношение длины к диаметру более 12) - обработка шеек под люнеты.

В)Токарная (черновая).

Выполняется за два установа на одной операции (единичное производство) или каждый установ выполняется как отдельная операция. Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение) и канавок. Это обеспечивает получение точности IT12, шероховатости Rа=6.3. В зависимости от типа производства операцию выполняют: в единичном производстве на токарно-винторезных станках; в мелкосерийном - на универсальных токарных станках с гидросуппортами и станках с ЧПУ; в серийном - на копировальных станках, горизонтальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавтоматах и станках с ЧПУ в крупносерийном и массовом - на многошпиндельных многорезцовых полуавтоматах, мелкие валы могут обрабатываться на токарных автоматах.

1.2 Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей

Наружные и внутренние цилиндрические поверхности и прилегающие к ним торцы образуют детали типа тел вращения. Детали - тела вращения делят на три типа в зависимости от соотношения длины детали L к наибольшему наружному диаметру D. При L/D > 1 это валы, оси, шпиндели, штоки, шестерни, гильзы, стержни и т. п.; при 2 > L/D > 0,5 включительно - втулки, стаканы, пальцы, барабаны и др.; при L/D < 0,5 включительно - диски, кольца, фланцы, шкивы и т.п.

Классификация методов обработки и достижимой точности наружных цилиндрических поверхностей показана в табл. 1.

По этой таблице можно определить предельные значения квалитетов и параметров шероховатости Rа в зависимости от вида и способа обработки заготовок, имеющих наружные цилиндрические поверхности. Квалитеты указаны для деталей из конструкционных и легированных сталей. Для деталей из чугуна или цветных сплавов допуски на размер можно принимать на один квалитет точнее.

Таблица 1 - Наружные цилиндрические поверхности

Детали, имеющие поверхности вращения (цилиндрические, наружные, фасонные, цилиндрические внутренние и др.) обрабатывают на различных станках:

токарной группы (токарно-винторезные, токарно-карусельные, токарно-револьверные, одношпиндельные и многошпиндельные полуавтоматы и автоматы, станки для тонкого точения и др.); шлифовальной группы (круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, притирочные, полировальные и т.п.). Станки этих групп применяют как обычные, так и с числовым программным управлением (ЧПУ).

Наиболее распространенным методом обработки цилиндрических наружных поверхностей является точение резцом (резцами).

При установке и обработке длинных заготовок валов, осей, стержней и т. п. в качестве дополнительной опоры, повышающей жесткость технологической системы, применяют люнеты (подвижные и неподвижные).

Для точения цилиндрических поверхностей и поверхностей, прилегающих к ним и ограничивающих их длину (торцы, уступы, канавки, радиусы и т.п.), применяют проходные, подрезные (прямые и отогнутые), отрезные, канавочные и другие резцы с напайными пластинами из быстрорежущей стали или твердых сплавов и композиционных материалов.

При токарной обработке различают:

а)черновое точение (или обдирочное) - с точностью обработки IТ13... IТ12 с шероховатостью поверхности до Rа = 6,3 мкм;

б)получистовое точение - IТ12...IТ11 и шероховатость до Rа = 1,6 мкм;

в)чистовое точение - IТ10...IТ8 и шероховатость до Rа = 0,4 мкм.

При черновом обтачивании, как и при любой черновой обработке снимают до 70 % припуска. При этом назначаются максимально возможные глубина резания t и подача S.

На черновых операциях повышения производительности обработки добиваются увеличением глубины резания (уменьшением числа рабочих ходов), а также подачи.

На чистовых операциях подача ограничивается заданной шероховатостью поверхности, поэтому сокращение основного времени возможно за счет увеличения скорости резания. На универсальных токарно-карусельных станках обрабатывают заготовки деталей типа тел вращения разнообразной формы диаметром до 10 000 мм.

1) Токарная (чистовая).

Аналогична приведенной выше. Производится чистовое точение шеек (с припуском под шлифование). Обеспечивается точность IT11...10, шероховатость Ra =3.2.

2) Фрезерная.

Фрезерование шпоночных канавок, шлицев, зубьев, всевозможных лысок. Шпоночные пазы в зависимости от конструкции обрабатывают дисковой фрезой (если паз сквозной) на горизонтально-фрезерных станках, пальцевой шпоночной фрезой (если паз глухой) на вертикально-фрезерных станках. В серийном и массовом производствах для получения глухих шпоночных пазов применяют шпоночно-фрезерные полуавтоматы, работающие «маятниковым» методом. Технологическая база - поверхности центровых отверстий или наружные цилиндрические поверхности вала. При установке на наружные цилиндрические поверхности вала (на призмы) возникает погрешность базирования, связанная с колебаниями диаметров установочных шеек вала в партии. Шлицевые поверхности на валах чаще всего получают обкатыванием червячной фрезой на шлицефрезерных или зубофрезерных станках с установкой вала в центрах. При диаметре шейки вала более 80 мм шлицы фрезеруют за два рабочих хода.

3)Сверлильная.

Сверление всевозможных отверстий.

4)Резьбонарезная.

На закаливаемых шейках резьбу изготавливают до термообработки. Если вал не подвергается закалке, то резьбу нарезают после окончательного шлифования шеек (для предохранения резьбы от повреждений). Мелкие резьбы у термообрабатываемых валов получают сразу на резьбошлифовальных станках. Внутренние резьбы нарезают машинными метчиками на сверлильных, револьверных и резьбонарезных станках в зависимости от типа производства. Наружные резьбы нарезают: * в единичном и мелкосерийном производствах на токарно-винторезных станках плашками, резьбовыми резцами или гребенками.

5) Термическая.

Закалка объемная или местная согласно чертежу детали.

6) Моечная. Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

1.3 Технология изготовления дисков

К дискам относятся детали образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наружному диаметру менее 0.5. Например, шкивы, фланцы, крышки подшипников, кольца, поршни гидро- и пневмо - приводов и т.п. Технологические задачи - аналогичные втулкам: достижение концентричности внутренних и наружных цилиндрических поверхностей и перпендикулярность торцов к оси детали. Технология изготовления деталей типа дисков приведена ниже на примере шкифоф фланцев.

Технология изготовления шкивов.

Технологические базы: на первой операции - необработанная наружная цилиндрическая поверхность и торец; на дальнейшие операции - обработанное центральное отверстие и обработанный торец. Обработка шкивов средних размеров (0 200...400 мм) производят на токарных, в крупносерийном производстве - на револьверных станках. Крупные шкивы и маховики - на токарных карусельных станках. При обработке на карусельных станках установку на первой операции выполняют по ступице, в которой обрабатывается центральное отверстие и прилегающие к ней торцы. Обод обрабатывают при установке шкива на центрирующий палец по отработанному отверстию.

2. Основные схемы базирования

Схемы базирования корпусных деталей зависят от выбранной последовательности обработки. При обработке корпусов используются следующие последовательности: а) обработка от плоскости, т.е. сначала обрабатывают окончательно установочную плоскость, затем ее принимают за установочную технологическую базу и относительно нее обрабатывают основные отверстия; б) обработка от отверстия, т.е. сначала обрабатывают окончательно основное отверстие, оно принимается за технологическую базу, а затем от него обрабатывают плоскость. Более точной является обработка от отверстия, поскольку позволяет иметь равномерный припуск при его обработке. Такая последовательность применяется для корпусов с точными отверстиями больших размеров и точными расстояниями от плоскости до основного отверстия (например, корпус задней бабки токарного станка). При обработке от плоскости труднее выдержать два точных размера - диаметр отверстия и расстояние от его центра до плоскости ввиду возможности получения неравномерного припуска на обработку отверстия. Однако, из-за более простого и удобного базирования на практике чаще применяется обработка от плоскости. Корпусные детали базируют, выдерживая принципы постоянства и совмещения баз. При обработке корпусных деталей призматического типа применяют следующие основные виды базирования: а) по трем плоскостям, образующим координатный угол; б) по плоскости и двум точным отверстиям. Базирование по трем плоскостям применяется редко ввиду ограниченности доступности к поверхностям корпуса для обработки и необходимости в переустановках заготовки для обработки поверхностей, закрытых зажимными элементами приспособления. Наибольшее распространение получило базирование по плоскости и двум отверстиям, как правило, развернутыми по 7-му квалитету точности.

У деталей фланцевого типа при базировании используют торец фланца и два отверстия, одно из которых может быть выточкой в торце, а второе - малого диаметра во фланце.

Рис 1. Основные части простейшего токарного станка.

Рис 2. Изготовление вала на токарном станке.

2.1 Методы повышения качества поверхностного слоя деталей

К методом повышения качества поверхности относятся различные методы упрочнения и отделочная обработка. Их основной задачей является обеспечение заданного качества поверхностного слоя, которое характеризуется его физикомеханическими свойствами и микрогеометрией.

Известно, что состояние поверхностного слоя валов и других деталей оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства машин. Специальной обработкой можно придать поверхностным слоям деталей машин особые физикомеханические свойства. Для этой цели в машиностроении применяют ряд методов. Все эти методы могут быть классифицированы следующим образом:

- методы поверхностной термической обработки [обычная закалка, закалка токами высокой частоты (ТВЧ)];

- химико-термические методы (цементация, азотирование, планирование);

- диффузионная металлизация (диффузионное алитирование, хромирование, силицирование и др.);

- покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами (покрытие литыми и порошкообразными сплавами);

- металлизация поверхностей (распыление расплавленным металлом);

- поверхностно-пластическое деформирование.

Закалка поверхностная - нагревание электротоком или газовым пламенем поверхности изделия. Сердцевина изделия после охлаждения остается незакаленной. Закалкой получается твердая износоустойчивая поверхность при сохранении прочной и вязкой сердцевины. Кроме того, поверхностная закалка может осуществляться с помощью лазерного луча.

Цементация - насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагревании ее в твердом, газообразном или жидком карбюризаторе, выдержка и последующее охлаждение. Детали после цементации подвергаются закалке для достижения высокой твердости поверхностного слоя и сохранения пластичной сердцевины.

Азотирование - насыщение поверхностного слоя стали азотом при нагревании в газообразном аммиаке (температура не ниже 450 °С), выдержка при этой температуре и последующее охлаждение. Повышается твердость, износоустойчивость и антикоррозийные свойства.

Цианирование - одновременное насыщение поверхностного слоя стали углеродом и азотом. При этом повышаются твердость, износостойкость.

Для придания стали специальных физических и химических свойств (жаростойкости, антикоррозийных свойств и др.) применяют диффузионную металлизацию. Она заключается в нагревании стальной поверхности, контактирующей с металлосодержащей средой, до высокой температуры, насыщении поверхности алюминием (алитирование), хромом (диффузионное хромирование), кремнием (силицирование) и другими металлами, выдержке и последующем охлаждении.

Покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами, а также металлизацию (напыление) применяют для повышения износостойкости поверхностей.

При использовании в качестве присадочного материала порошков возможны следующие методы напыления - плазменное напыление, с применением лазеров и др.

Поверхностно-пластическое деформирование (ППД) - один из наиболее простых и эффективных технологических путей повышения работоспособности и надежности изделий машиностроения. В результате ППД повышаются твердость и прочность поверхностного слоя, формируются благоприятные остаточные напряжения, уменьшается параметр шероховатости Rа, увеличиваются радиусы закругления вершин, относительная опорная длина профиля и т.п.

К методам пластического деформирования, упрочняющим поверхности деталей относятся: обработка дробью, гидровиброударная обработка; электромагнитное, ультразвуковое упрочнение и др.

Полирование предназначено для уменьшения параметров шероховатости поверхности без устранения отклонений размеров и формы деталей. При окончательном полировании достигается (при малых давлениях резания 0,03...0,2 МПа) параметр шероховатости - Ra = 0,1 ...0,012 мкм. Абразивными инструментами являются эластичные круги (войлок, ткань, кожа и т. п.), покрытые полировальными пастами, шлифовальные шкурки и свободные абразивы (обработка мелких заготовок в барабанах и виброконтейнерах.

2.2 Обработка на валах элементов типовых сопряжений

Кроме цилиндрических и конических поверхностей вращения, валы обычно содержат также и другие элементы, к которым относятся шпоночные пазы, шлицевые и резьбовые поверхности и т.п.

Для передачи крутящего момента деталям, сопряженным с валом, широко применяют шпоночные и шлицевые соединения.

Наибольшее распространение в машиностроении получили призматические и сегментные шпонки.

Сквозные и закрытые с одной стороны шпоночные пазы изготовляются фрезерованием дисковыми фрезами (рис. 10, а).

Закрытые пазы с закруглениями на концах изготавливаются концевыми фрезами (рис. 10, б)

Для получения по ширине точных пазов применяются специальные шпоночно-фрезерные станки с маятниковой подачей, работающие концевыми двуспиральными фрезами с торцовыми режущими кромками (рис. 10, в).

Шпоночные пазы под сегментные шпонки изготовляются фрезерованием с помощью дисковых фрез (см. рис. 10, г).

Шлицевые соединения широко применяются в машиностроении (станкостроении, автомобиле- и тракторостроении и других отраслях) для неподвижных и подвижных посадок.

Рисунок 10 - Методы фрезерования шпоночных пазов: а - дисковой фрезой с продольной подачей; б - концевой фрезой с продольной подачей; в - шпоночной фрезой с маятниковой подачей; г - дисковой фрезой с вертикальной подачей

Различают шлицевые соединения прямоугольного, эвольвентного и треугольного профиля.

Шлицы на валах и других деталях изготовляются различными способами, к числу которых относятся: фрезерование, строгание (шлицестрогание), протягивание (шлицепротягивание), накатывание (шлиценакатывание), шлифованием.

В машиностроительном производстве применяют цилиндрические резьбы - крепежные и ходовые, а также конические резьбы.

Основной крепежной резьбой является метрическая резьба треугольного профиля с углом профиля 60°.

Ходовые резьбы бывают с прямоугольным и трапецеидальным профилем; последние бывают однозаходные и многоза- ходные.

Резьба может быть наружная (на наружной поверхности детали) и внутренняя (на внутренней поверхности детали).

Наружную резьбу можно изготовлять различными инструментами: резцами, гребенками, плашками, самораскрывающимися резьбонарезными головками, дисковыми и групповыми фрезами, шлифовальными кругами, накатным инструментом.

Для изготовления внутренней резьбы применяют: резцы, метчики, раздвижные метчики, групповые фрезы, накатные ролики.

Тот или иной метод нарезания резьбы применяется в зависимости от профиля резьбы, характера и типа материала изделия, объема производственной программы и требуемой точности.

Нарезание резьб осуществляется на резьбонарезных и резьбофрезерных станках и полуавтоматах, гайконарезных автоматах, резьбонакатных, резьбошлифовальных, токарных и других станках.

Нарезание резьбы резцами и резьбовыми гребенками. Наружную и внутреннюю резьбы можно обработать на токарных станках. На токарных станках нарезают точные резьбы на ответственных деталях, а также нестандартные резьбы и резьбы большого диаметра. Для повышения точности резьбы осуществляют как черновые, так и чистовые рабочие ходы разными резцами.

Типовой процесс производства шестерен.

1 Изготовление заготовок (резка, ковка, штамповка).

Заготовки отрезаются из круга (max Ш340 мм) на ленточнопильном станке.

Рис 4. Ленточный станок

Далее заготовки получают:

- свободной ковкой или в подкладных штампах на молотах. Нагрев заготовок под ковку осуществляется в газовых печах собственного производства. Загрузка-выгрузка производится вручную.

- горячей штамповкой на прессах в открытых штампах. Нагрев заготовок под штамповку производят в газовой печи.

2 Термическая обработка.

Поковки и штамповки шестерен подвергаются отжигу (нагреву и охлаждению с печью) или нормализации (нагреву в печи и охлаждению на воздухе). Для этих целей применяются шахтные электропечи.

По контролю твердости поковок и штамповок, измеряемой на приборе Бринелля, судят о качестве проведенной термической обработки.

3 Токарная обработка (предварительная).

Рис 5. Токарная обработка.

Проводится предварительная (черновая) обработка детали: подрезка торцов, центрование перед сверлением отверстий, сверление, рассверливание отверстий, точение (получистовая обработка) наружных поверхностей, растачивание внутренних поверхностей. Операция производится на токарном станке с ЧПУ. Максимальный диаметр обработки - 700 мм. Наибольшая длина обрабатываемой заготовки - 1500 мм.

4 Токарная чистовая обработка

Проводится окончательная (чистовая) обработка основных участков поверхности детали. Операция производится на токарном станке с ЧПУ.

5 Сверлильная обработка (отверстия технологические, облегчающие и др.).

Операция производится на вертикально-сверлильном станке с ЧПУ.

6 Зубообрабатывающая.

Шестерни цилиндрические (прямозубые и косозубые):

Число обрабатываемых зубьев: 6-300

Модуль: до 14

Производится нарезание зубчатых колес червячными фрезами на зубофрезерных станках.

7.Слесарная (снятие фасок и заусенцев)

Снимаются фаски и притупляются острые кромки.

8.Термическая обработка (цементация, закалка, отпуск, дробеструйная)

Шестерни, в зависимости от материала, подвергаются улучшению (закалке и высокому отпуску) или цементации. Все термические операции осуществляются в шахтных электропечах на приспособлениях, разработанных на заводе. Шестерни из цементуемых марок сталей подвергаются газовой цементации в шахтных муфельных электропечах с подачей жидкого карбюризатора (керосина). О глубине слоя цементации судят по образцам-свидетелям, проходящим цементацию вместе с шестернями.

Шестерни, после цементации, проходят нормализацию или высокий отпуск, закалку с охлаждением в масле и низкий отпуск.

Все шестерни после термической обработки очищаются от окалины в дробеструйной установке и проходят контроль твердости по зубу на приборах Роквелла, с применением специально спроектированных и изготовленных на заводе, призм.

9. Шлифовальная обработка (отверстия, шеек, торцов)

Рис 5. Шлифование.

Производится шлифование наружных и внутренних поверхностей на шлифовальных станках для достижения нужной точности и

Рис 6. Схемы круглого наружного шлифования чистоты. Наибольшая длина шлифования: 750 мм Наибольший диаметр шлифования: Ш200 мм.

10 Протягивание (отверстия со шпоночным пазом или шлицевого отверстия).

Операция производится на горизонтально-протяжном станке.

11Зубошлифовальная обработка (цилиндрические шестерни).

Производится шлифование зубьев цилиндрических шестерен на зубошлифовальных полуавтоматах с ЧПУ для достижения нужной точности и чистоты.

12 Окончательный контроль деталей.

Проводится контроль:

- технологических размеров и шероховатость поверхности спец. мерителями,

- поверхности зубьев на микротрещины в устройстве УМДЗ,

- биение поверхностей при помощи: индикатора ИЧ-02 кл.1 ГОСТ 577-68, биениемера Б-10 ТУ-2-034-216-86,

- отклонение профиля зуба на эвольвентометре КЭУ,

- отклонение направления зуба на приборе УЗП - 400.

13 Консервация и упаковка.

Шестерни проходят процесс консервации согласно ТИ и упаковываются в коробки из гофрокартона или деревянные ящики.

Рис. 6(а,б) Готовые к использованию шестерни.

Заключение

При прохождении учебной практики я изучил технологические процессы, применяемые в автомобильной промышленности при изготовлении автомобилей требуемого качества, в установленном программой количестве и при наименьшей себестоимости. Рассмотрел методы разработки и построения рациональных технологических процессов, выбор способа получения заготовки, технологического оборудования, инструмента и приспособлений, назначение режимов резания и установление технически обоснованных норм времени.

В отчете были описаны технологические процессы изготовления валов и зубчатых колес, изложенные по единому плану в соответствии со стандартами разработки и постановки изделий на производство.

За основу приняты типовые технологические процессы, прошедшие апробацию в промышленности и базирующиеся на результатах научных исследований и прогрессивном опыте машиностроительных заводов.

В результате пройденной производственной практики мною были закреплены теоретические знания, полученные в процессе обучения в Университете, освоены современные методы обработки материалов.

Библиографический список

1. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М. : Машиностроение, 1985. - Т. 1. - 665 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М. : Машиностроение, 1985. - Т. 2. - 496 с.

3. Станочные приспособления : справочник / под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова. - М. : Машиностроение, 1984. - Т. 1. - 591 с.

4. Технология машиностроения. Ч. II : Проектирование технологических процессов / под ред. С.Л. Мурашкина. - СПб. : Изд-во СПбГПУ, 2003. - 498 с.

5. Обработка металлов резанием : справочник технолога / под ред. А.А. Панова. - М. : Машиностроение, 1988. - 736 с.

6. Маракулин, И.В. Краткий справочник технолога тяжелого машиностроения / И.В. Маракулин и др. - М. : Машиностроение, 1987. - 464 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.