Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Установление конструкторско-технологической характеристики заданной детали

2. Определение типа производства

3. Выбор способа получения заготовки

4. Составление структуры технологического процесса изготовления заданной детали

5. Выбор станочного оборудования

6. Выбор режущего инструмента

7. Выбор измерительного инструмента

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Цель курсовой работы - закрепить знания, полученные при изучении дисциплин «Технология конструкционных материалов», «Основы технологии машиностроения» а также приобретение практических навыков по проектированию технологических процессов механической обработки изделий.

Задача работы: установить степень усвоения полученных теоретических и практических знаний и способностей применять их при решении конкретных задач в теории и на практике, а также научится пользоваться справочной литературой, ГОСТами и нормативными данными, применяемыми в машиностроении.

1. Установление конструкторско-технологической характеристики заданной детали

Материал детали

Сталь 40ХН (Гост 4543-71) относится к качественным конструкционным сталям (т.е предназначенным для изготовления машиностроительных и строительных изделий) легированным хромоникелевым стальным сплавам. Добавление никеля в состав стали повышает ее химическую устойчивость. Впервые это явление было открыто в конце девятнадцатого века. Французский химик Пруст высказал предположение, что железные метеориты слабо подвержены коррозии именно благодаря никелю в их составе. Через 20 лет Фарадей выплавил первый сплав железа и никеля, который обладал повышенной антикоррозийной устойчивостью. Но только после получения ковкого никеля появилась возможность создавать никелевые стальные сплавы, которые обладали в два раза большим пределом упругости, высокими антикоррозийными свойствами и большой механической прочностью. Дополнительную устойчивость к коррозирующим факторам сталь 40ХН приобретает благодаря добавке хрома. Он также усиливает такие механические свойства стали 40ХН, как твердость и прочность.

Основная область применения стали 40ХН - изготовление деталей, которые эксплуатируются в условиях повышенной динамической нагрузки, вибрации. Это такие детали, как оси, шатуны, валы, замки (ниппели и муфты) для нефтепроводов. Изготавливают из стали 40ХН также зубчатые колеса, шпиндели, болты, штоки гидроцилиндров, валки прокатных станов. В общем, этот сплав используется для деталей, материал которых должен обладать повышенной вязкостью, и прочностью. Максимальная толщина деталей из стали 40хн не должна превышать 120 мм. Аналоги стали 40ХН, разрешенные к применению в тех же целях: 40Х, 40ХНМ, 40ХНР, 30ХГВТ, 35ХГФ, 38ХГН, 45ХН, 50ХН.

Сталь 40ХН имеет в своем составе: от 0,36 до 0,44% углерода; 0,17-0,37% кремния; 0,5 - 0,8% марганца; от 1 до 1,4% никеля; максимум 0,035% серы и столько же фосфора; 0,45 - 0,75% хрома и до 0,3% меди. Содержание серы и фосфора (меньше 0, 36%) позволяет причислять сталь 40ХН к качественным легированным сталям. Маркировка стали по ГОСТу 4543-71 обозначает содержание углерода, хрома и никеля, округленные до целого (один процент в маркировке не отражается).

Сварочный процесс для легированных сталей несколько затруднен, поскольку околошовная зона склонна к закалке и в ней могут образовываться хрупкие структуры (сварка требует специальной технологии). Сварочные работы можно производить при подогреве перед процессом и отпуском или отжигом сразу по окончании сварки.

Термообработка стали 40ХН включает в себя закалку и отпуск. После такой термической обработки сталь 40ХН приобретает предел выносливости по трещинообразованию в 2 раза больший, нежели до обработки, а предел прочности по разрушению - в 6 раз.

Закалка металла 40ХН обычно производится в масле; крупногабаритные детали в редких случаях подвергают закаливанию в воде с последующим немедленным низким отпуском или с переносом в масло. Часто детали из стали 40ХН закаливают при нагревании высокочастотными токами и последующим отпуском. В результате этой процедуры получают высокую поверхностную твердость (RC = 52--56).

Технические требования

Самым точным элементом вала является отверстие, которое выполняется по 7-му квалитету.

Поверхности диаметрами 50k6, 50d9 с шероховатостью Rа =1,25 мкм.

Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 56d11 с шероховатостью Rа =1,25 мкм.

Торцевые поверхности с шероховатостью Rа =2,5 мкм/

Канавка диаметром 37,5 предназначена для установки стопорного кольца

Остальные поверхности являются свободными и предназначены для соединения основных и вспомогательных баз.

Материал: углеродистая сталь 40ХН термообработанная и обладающая высокой твердостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью - соответствует конструктивным и прочностным характеристикам детали;

Деталь подвергается термической обработке - улучшению для обеспечения твердости 28..32 HRС, при дальнейшей обработке некоторые поверхности заготовки подвергаются закалки токами высокой частоты, данное условие необходимо для обеспечения твердости 50..55 HRС;

Остальные ТТ по ОСТ 3-3189-75. Отраслевой стандарт предусматривает ряд технических требований, предъявляемых к механической обработке и обеспечивающих требуемое качество.

2. Определение типа производства

Метод получения заготовки «Вал» определяется из: материала детали и его физико-механических свойств, габаритов, массы, конфигурации, наличия поверхностей оставляемых в готовой детали « черными», объема выпуска и типа производства детали.

На основе исходных данных (выпуск 100 штук, масса 3,5 кг) можно сделать вывод, что изготовление оси относится к единичному типу производства. Шероховатость поверхности заготовки 6.3 на основе этого можно выбрать метод изготовления - литье под давлением.

Таблица №1

деталь заготовка инструмент режущий

Исходные данные:

Выпуск 100 штук

Масса 3,5 кг

Материал сталь 40ХН

3. Выбор способа получения заготовки

Штамповка в закрытых штампах.

Применяется при изготовлении, как правило, поковок типа тел вращения. Дело в том, что для поковок сложной конфигурации трудно обеспечить одновременный выход штампуемого металла по периметру поковки к поверхности разъема штампа, это приводит к образованию торцового заусенца в отдельных частях поковки, заклиниванию штампа, невозможности доштамповки поковки и возможному разрушению штампа. В закрытых штампах осуществляется и штамповка выдавливанием. ГОШ производится на паровоздушных штамповочных молотах ПШМ, кривошипных горячештамповочных прессах КГШП, горизонтально-ковочных машинах ГКМ, винтовых прессах ВП, гидравлических прессах ГП и т. д. ПШМ представляет собой машину ударного действия и имеет много общего с ковочным паровоздушным молотом. Отличия заключаются в устройстве опорной массивной части -- шабота и в системе управления. Нижняя часть штампа устанавливается на под-штамповую плиту, верхняя часть -- в массивную кованую подвижную часть -- бабу с помощью клина и поперечной шпонки для обеспечения надежности их крепления. ПШМ является наиболее универсальным штамповочным агрегатом, позволяющим изготовлять самые разнообразные поковки любой сложности. В молотовых штампах применяются практически все виды ручьев.

Динамичность нагрузки при штамповке (скорость бабы достигает 8 м-с) обеспечивает интенсивное заполнение ручьев штампа деформируемым металлом. На молотах штамповка производится как правило в открытых ручьях, т. е. с образованием облоя. Отверстие в поковке пробивается двумя бобышками (выступами) штампа не насквозь -- между ними остается перемычка определенной толщины во избежание быстрого износа или разрушения штампа. Для обрезки облоя по контуру поковки на разъеме и пробивки перемычки в отверстии применяются специальные обрезные кривошипные прессы, на которые устанавливаются специальные штампы обычно для комбинированной обрезки и прошивки поковок. Поэтому для организации микроучастка ГОШ устанавливается печь для нагрева металла, ПШМ с определенным материалом и размерами поковки массой падающих частей (масса бабы с верхней частью штампа, парового поршня и соединяющего их штока) и обрезного пресса. КГШП при штамповке обеспечивает гораздо меньшую динамичность нагрузки по сравнению с молотом (скорость ползуна не превышает 1 м-с). Это приводит к менее интенсивному заполнению ручьев и часто -- к увеличению необходимого количества ручьев в штампе. Вместе с тем снижаются требования к креплению штампов, что позволяет применять резьбовые устройства вместо клиньев и шпонок.

Поэтому штамп для КГШП представляет собой универсальный блок из нижней плиты, которая крепится прихватами к столу пресса, и верхней плиты, которая крепится к ползуну. Плиты между собой координируются с помощью направляющих колонок и втулок аналогично штампу для листовой штамповки. В плитах предусматриваются гнезда для крепления обычно до трех вставок ручьев. В конструкции пресса предусмотрены выталкиватели с механическим приводом для принудительного удаления поковки из нижней и верхней частей штампа. Это позволяет уменьшить максимальные штамповочные уклоны с 7 до 5° для наружных поверхностей и с 10 до 7° -- для внутренних по сравнению с ПШМ. Ползун КГШП осуществляет возвратно-поступательные движения с помощью кривошипно-шатунного механизма, поэтому величина хода ползуна постоянна и весь процесс деформирования металла в каждом ручье производится за один ход. Это существенное отличие КГШП от ПШМ. Баба молота с верхней частью штампа может быть остановлена в любой момент перемещения, что позволяет получать поковки с большой разницей поперечных сечений. На КГШП ход ползуна постоянен. Это существенно снижает возможности КГШП и при необходимости получения таких поковок КГШП приходится агрегатировать с такими машинами, как ковочные вальцы или горизонтально-ковочные машины (ГКМ). Уменьшение скорости деформирования позволяет применять на КГШП штамповку в закрытых ручьях и выдавливанием, но во втором случае применяются прессы с увеличенным ходом для обеспечения пространства для выталкивания удлиненных поковок. Применение закрытых ручьев исключает операцию обрезки и, соответственно, необходимость обрезного пресса.

Одновременно постоянство хода ползуна приводит к увеличению производительности. Известно, что КГШП имеют большую производительность по сравнению с ПШМ. Это объясняется тем, что при большой быстроходности на ПШМ в каждом ручье приходится наносить несколько ударов, а на прессе производится один ход. ГКМ -- это машина во многом аналогичная КГШП. Ползун, к которому крепится блок пуансонов со сменными пуансонами, приводится в движение в горизонтальной плоскости таким же кривошипно-шатунным механизмом. Элемент же, служащий столом КГШП, в ГКМ разделен на две части и называется блоком матриц. Неподвижная матрица крепится к станине машины, а подвижная -- к боковому ползуну, приводимому в движение ку-лачково-рычажным механизмом от главного вала машины. Плоскость разъема блока матриц чаще всего вертикальна, соосна блоку пуансонов и делит каждую матрицу по продольной оси пополам. Пуансон и разъемная матрица составляют ручей штампа. Штамп ГКМ может содержать несколько ручьев. В отличие от двух предыдущих горизонтально-ковочная машина имеет два разъема штампа. Один -- между блоком пуансонов и блоком матриц, аналогичный разъему между верхней и нижней частями штампа на молоте и прессе. Второй разъем проходит по оси блока матриц между неподвижной и подвижной его частями. Наличие двух разъемов позволяет существенно расширить технологические возможности ГКМ по сравнению с остальным штамповочным оборудованием. Напуски, в том числе и за счет штамповочных уклонов сводятся к минимуму. Так, наружные уклоны поковки, как правило, отсутствуют (для ПШМ они составляют 7°, для КГШП -- 5°). Кроме того, штампуются поковки со сквозным отверстием, а на других машинах отверстия изготовляются с перемычками, для удаления которых требуется дополнительная обработка на обрезном прессе. Уклон сквозных и глухих отверстий при штамповке на ГКМ не превышает 3°, на ПШМ и КГШП -- соответственно 10 и 7°. На ГКМ штампуются в основном поковки типа тел вращения из калиброванной прутковой заготовки.

Нагретый пруток подается вдоль ручья неподвижной матрицы (в первом ручье -- до упора) и нажатием на педаль включается муфта сцепления. Главный и боковой ползуны одновременно начинают перемещаться. Но кинематика движения бокового ползуна построена так, что он полностью закрывает блок матриц и защемляет пруток в зажимной части данного ручья, и только после этого подходит главный ползун, а пуансон соответствующего ручья производит необходимое деформирование не зажатой части прутка. Затем главный пуансон начинает отходить в исходное положение, и только тогда боковой ползун, осуществлявший все это время выстой и одновременно зажим прутка, отходит и освобождает заготовку. Пруток перекладывается в следующий ручей и процесс повторяется. Понятно, что ГКМ стоит дороже пресса и ее рационально применять при крупносерийном и массовом производстве поковок. В качестве примера приведена схема штамповки поковки типа шатуна с отверстиями в обеих головках на ПШМ. Изображена нижняя часть штампа с четырьмя ручьями и соответствующими переходами. Заготовка 0 из прутка, отрезанная на пресс-ножницах, длиной 1заг диаметром йзаг после нагрева подается клещами в крайний левый ручей -, в котором производится протяжка части заготовки за 3-5 ударов верхнего штампа и она принимает вид -. Затем заготовка перекладывается в крайний правый ручей, в котором за 2-3 удара производится подкатка и заготовка принимает вид 2, где правая сохранившаяся часть исходного прутка является клещевиной, за нее при штамповке горячая заготовка удерживается клещами.

Далее заготовка перекладывается в черновой (предварительный) ручей III, имеющий конфигурацию готовой поковки, но без облойной (заусенечной) канавки и после 2-3 ударов принимает вид 3 или зачастую более сложный, поскольку часть металла может выдавливаться на плоскость разъема и начинать образование облоя. Наконец, заготовка 3-4 ударами обрабатывается в чистовом (окончательном) ручье W и превращается в поковку 4 с об-лоем и перемычками в отверстиях. Форма и размеры этой горячей поковки должны соответствовать требуемым с учетом температуры окончания штамповки. Шатуны обычно изготовляются из стали 40 или 50, для них температура окончания штамповки составляет 780-820 °С. Затем поковка передается обычно по пластинчатому транспортеру на кривошипный обрезной пресс, на котором в специальном комбинированном штампе производится прошивка перемычек с образованием сквозных отверстий и обрезка облоя по наружному контуру, после чего поковка приобретает окончательный вид 5. Далее поковка подвергается термообработке, для указанных марок сталей, -- нормализации при температурах 800-820 °С. Поковки данного типа очищать от окалины галтовкой нерационально, поскольку в галтовочном барабане они могут погнуться, поэтому их лучше подвергать дробеметной или дробеструйной обработке. Цикл заготовительного производства для поковок заканчивается контролем их формы, размеров, механических свойств, обычно твердости по Бринеллю.

При соответствии результатов испытаний чертежу и техническим свойствам поковки в качестве заготовок поступают на механическую обработку для изготовления деталей. Продукцией холодной штамповки являются не заготовки, как при литье, ковке, ГОШ и сварке, а как правило, готовые детали. При этом холодная штамповка является серьезным конкурентом обработке резанием. Холодная штамповка может уступать последней по отдельным показателям качества -- точности и шероховатости поверхностей. Штампованные детали отличаются сравнительно высокой точностью, малой шероховатостью и, что особенно важно, стабильностью качества. По производительности холодная штамповка превосходит обработку резанием на 1-2 порядка. Однако, инструмент здесь сложен и дорог, поэтому штамповка производится на специальных (предназначенных для получения одной детали) штампах. Она эффективна при крупносерийном и массовом производстве. Высокая производительность листовой штамповки делает применение ее очень заманчивым, но высокая стоимость инструмента -- штампа не позволяла использовать ее в единичном и мелкосерийном производстве. В настоящее время применяется ряд методов, позволяющих преодолеть это затруднение, сделав штампы более универсальными, или упростив их.

Одним из этих методов является поэлементная штамповка, которая применяется для получения от нескольких штук до нескольких сотен штук деталей. Сущность его состоит в расчленении контура детали на простейшие элементы (прямые участки, закругления, пазы, отверстия), которые штампуются последовательно при помощи набора универсальных штампов. Рассмотрим как производится штамповка по элементам детали а. Сначала на штампе для отрезки по прямой получают прямоугольную карточку б. Затем на штампе для обрезки по радиусу угла 90° по одному скругляют углы в. Далее на пробивном штампе пробивают (по одному) два отверстия г наконец, на штампе для пробивки П-образных пазов пробивается паз д. Штамповке на каждом штампе предшествует настройка упоров универсальных штампов на необходимый размер и установка пуансонов и матриц необходимых размеров.

Припуски на механическую обработку не требуются.

4. Составление структуры технологического процесса изготовления заданной детали

Операция 005 - заготовительная:

Получение зубчатого колеса литьем под давлением.

Операция 010 - токарно черновая:

Закрепляем деталь, устанавливаем в шпиндель сверло Ш 25, сверлим сквозное отверстие.

Операция 015 - контрольная:

Проверяем размеры детали: базовые, внутреннее отверстие.

5. Выбор станочного оборудования

Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий, рассверливания, зенкерования, развертывания и нарезания резьбы. Производственные возможности сверлильных станков определяются наибольшим диаметром сверления; данный диаметр в виде одной или двух условных цифр входит в модель станка (2Г175М - Dmax = 75 мм).

Основными формообразующими движениями при сверлении являются главное вращательное движение шпинделя и движение его подачи. Эти движения имеет инструмент, закрепленный в шпинделе. Для изменения частоты вращения шпинделя сверлильные станки имеют коробки скоростей, а для обеспечения подач -- коробки подач. Одновременная передача двух движений от коробок скоростей и подач на шпиндель осуществляется посредством специального узла - шпиндельной гильзы.

У ряда сверлильных станков коробка скоростей со шпиндельным узлом и коробка подач размещены в одном общем корпусе и образуют сверлильную головку, имеющую привод от электродвигателя главного движения. У других станков вышеуказанные коробки выполнены в виде отдельных узлов -- шпиндельных головок и бабок. Причем одним из характерных признаков, по которым различают типы сверлильных станков, являются оси и место расположения этих головок и бабок.

Конструктивно сверлильные и шпиндельные головки могут быть выполнены одно- и многошпиндельными. Многошпиндельные головки применяются для одновременной обработки нескольких отверстий в одной заготовке. Шпиндели в этих головках размещаются в полном соответствии с местом расположения обрабатываемых отверстий на заготовке.

Горизонтально-сверлильные станки, относящиеся к восьмому типу данной группы, а также специальные для глубокого сверления, предназначены для обработки глубоких отверстий с горизонтальной осью в деталях тел вращения типа валов, осей и цилиндров. Причем, глубина обрабатываемых отверстий может достигать нескольких метров. На данных станках выполняют такие операции как сплошное и кольцевое сверление и растачивание. На предприятиях отрасли такие станки используются для сверления и обработки внутренних поверхностей полых осей колесных пар локомотивов.

Рис. 2. Горизонтально-сверлильные станки для глубокого сверления вращающихся (а) и неподвижных (б) заготовок: Dr Ds -- направления главного движения и подачи соответственно

6. Выбор режущего инструмента

Для обработки отверстий в заготовках, полученных на заготовительных операциях, либо для получения отверстий в сплошном материале применяют разнообразные режущие инструменты, которые называются осевыми. Данное название объясняется тем, что при обработке оси отверстий совпадают с осями этих инструментов. Наиболее часто при обработке отверстий применяются такие осевые инструменты как сверла, зенкеры, развертки и метчики. Выбор типа осевого инструмента зависит от параметров отверстия: диаметра, глубины, точности, шероховатости, физико-механических свойств материала, а также производственных условий -- типа производства, вида оборудования, уровня автоматизации и т.п.

Сверла применяются для сверления отверстий в сплошном материале или рассверливания предварительно изготовленных отверстий. В основном на предприятиях отрасли применяются следующие типы сверл: спиральные, центровочные, перовые, специальные для глубоких отверстий.

Рис. 3. Части, элементы и узлы спирального сверла.

Сверла для обработки глубоких отверстий

К глубоким отверстиям обычно относят отверстия, глубина которых превышает 5d. Однако уже при h>3d в случае сверления отверстий спиральными сверлами наблюдаются трудности с подводом СОЖ в зону резания и удалением стружки из отверстия, что приводит к снижению стойкости инструмента. Поэтому на практике применение инструментов для сверления глубоких отверстий обычно начинается с глубин, больших 3d.

Основные трудности при сверлении глубоких отверстий заключаются:

1. в сложных условиях подвода СОЖ в зону резания и отвода стружки;

2. в уводе осей отверстий;

3. в погрешностях размера и формы отверстий в радиальном и продольном сечениях.

Улучшить условия отвода стружки из отверстий при использовании спиральных сверл можно за счет увеличения угла наклона канавок до 40...60° и обеспечения надежного дробления стружки. В противном случае приходится периодически выводить сверло из отверстия для освобождения инструмента от стружки, что значительно снижает производительность, хотя при этом увод оси отверстия несколько уменьшается. Лучшие результаты дает использование внутреннего напорного подвода СОЖ в зону резания, которое обеспечивает не только надежный отвод стружки из отверстия, но и отвод тепла из зоны резания, благодаря чему повышается стойкость сверл. Причем эффективность СОЖ будет тем выше, чем выше скорость ее протекания через зону резания, которая определяется давлением и количеством (расходом) подаваемой жидкости.

На практике при сверлении отверстий глубиной до 20d на универсальном оборудовании часто используют спиральные сверла удлиненной серии или с нормальной длиной режущей части и длинным хвостовиком (рис. 4, а), равным глубине отверстия. В этом случае для освобождения сверла от стружки в процессе сверления применяется автоматический ввод-вывод инструмента из отверстия.

Рис. 4. Спиральные сверла для глубокого сверления:

а - четырехленточное с длинным хвостовиком; б - шнековое;

в - с внутренним напорным охлаждением

С целью уменьшения увода оси отверстий у таких сверл рекомендуется вышлифовывать на спинках четыре ленточки и увеличивать насколько возможно диаметр сердцевины (рис. 4, а). Некоторые фирмы выпускают такие сверла с увеличенным объемом канавок и большимЯ углом их наклона к оси инструмента, доходящим до щ = 40°.

Для улучшения отвода стружки без вывода сверла из отверстия были предложены шнековые сверла (рис. 4, б), которые применяются чаще всего для сверления отверстий глубиной до (30..40)d в деталях из чугуна и других хрупких металлов. Для сверления отверстий в сталях шнековые сверла применяются значительно реже и при этом наблюдается повышенный увод сверла. В отличие от стандартных спиральных сверл, они имеют большой угол наклона винтовых канавок щ = 60°, увеличенный диаметр сердцевины do=(0,30...0,35)d. Полированные канавки имеют в осевом сечении прямолинейный треугольный профиль с рабочей стороной, перпендикулярной к оси сверла. Направляющие ленточки шнекового сверла примерно в 2 раза уже, чем у стандартных спиральных сверл. Так как угол щ у них очень большой, то для формирования рабочего клина с нормальным углом заострения необходима подточка по передней поверхности под углом г = 12... 18°. Задний угол при плоскостной заточке б = 12... 15°. При этом заточка сверла существенно усложняется.

Для обеспечения надежного стружкодробления без вывода сверл из отверстия при одновременном повышении стойкости применяют также спиральные быстрорежущие сверла с каналами для внутреннего подвода СОЖ. В нашей стране такие сверла изготавливаются диаметром от 10 до 30 мм (рис. 4, в). Их недостатки - повышенная трудоемкость изготовления, необходимость иметь для подвода СОЖ специальные патроны и насосные станции, а также ограждения от сходящей стружки и брызг СОЖ.

Увод сверл с двумя симметрично расположенными главными режущими кромками происходит из-за малой жесткости консольно закрепляемых инструментов, неизбежных погрешностей заточки режущих кромок, при наличии разнотвердости заготовок по сечению и т.д.

Самым эффективным способом, позволяющим свести до минимума увод и повысить точность отверстий, является способ базирования режущей части инструмента с опорой на обработанную поверхность. С этой целью предусматривается такое расположение режущих кромок, когда заведомо создается неуравновешенная радиальная составляющая силы резания, прижимающая опорные направляющие корпуса к поверхности отверстия, которые обработаны впереди идущими режущими кромками. При этом засверливание должно производиться по кондукторной втулке или по предварительно подготовленному в заготовке отверстию глубиной (0,5... 1,0)d.

На увод оси отверстия, даже при использовании инструментов с определенностью базирования, значительное влияние также оказывает кинематика движения заготовки и сверла, что особенно заметно при больших глубинах отверстий. Так, на рис. 5 приведены данные по уводу оси для трех схем сверления:

1. заготовка вращается, а сверло совершает движение подачи;

2. заготовка и сверло вращаются в противоположных направлениях;

3. заготовка неподвижна, вращается сверло. Наилучшим является второй вариант, но к нему близок и первый.

Худшие результаты дает третья схема, которая применяется в случаях сверления несимметричных заготовок с большой массой (например, корпусные детали).

Рис. 5. Увод оси отверстия в зависимости от схемы сверления:

1 - заготовка вращается, сверло неподвижно;

2 - заготовка и сверло вращаются в противоположных направлениях;

3 - заготовка неподвижна, сверло вращается

7. Выбор измерительного инструмента

Для измерения диаметров глубоких отверстий по всей их длине применяют специальные измерительные приборы, называемые звездками.

Механическая звездка с нониусной шкалой (рис 5.2, а) используется для контроля отверстий диаметром 30...300 мм и состоит из корпуса 1, внутри которого в продольном направлении перемешается клин 2. В корпусе имеются два окна с перемещающимися в них ползунами 5, которые опираются на клин 2. Пластинчатые пружины 3 обеспечивают постоянство контакта ползунов с клином. В ползунах 5 имеются гнезда с резьбой, в которых крепятся сменные измерительные штифты -- колки 4.

Рис. 5.2. Механическая звездка с нониусной шкалой (а) и схема ее работы (б):

1 -- корпус; 2 -- клин; 3--пружина; 4 -- колок; 5--ползун; 6 -- тяга; 7 -- винт; 8 -- каретка; 9 -- нониус; 10 -- линейка; 11 -- рамка; 12 -- рукоятка

При измерении посредством рукоятки 12 перемешают тягу б и шарнирно связанный с ней клин 2. В зависимости от направления перемещения клина ползуны с укрепленными в них колками выдвигаются или утапливаются. Для отсчета перемещений тяги с клином применяется линейка 10 с делениями и нониус 9. Линейка 10 крепится на каретке 8. При вращении винта 7 линейка 10 перемещается вдоль рамки 11 и устанавливается в требуемом положении. Нониусная линейка 9 крепится на тяге и перемещается вместе с ней.

При контроле изменению диаметра отверстия на величину Лйсоответсгвует продольное перемещение Лх клина 2 и связанной с ним тяги 6 (рис. 5.2,6). Зависимость между продольным перемещением тяги и изменением диаметра контролируемого отверстия имеет вид:

Аб= 2Лхтдак,

где ак--угол наклона клина.

Определив продольное перемещение тяги и пользуясь этой зависимостью, определяют величину изменения диаметра отверстия. При этом предельная погрешность измерения достигает ±0,25 мм.

Рис. 5.3. Механическая звездка с индикатором и постоянным измерительным давлением: 1,6-- клин; 2--пружина; 3--тяга; 4--поршень; 5--цилиндр; 7 -- индикатор; 8 -- рычаг

Более высокую точность отсчета обеспечивают звездки с индикатором и постоянным измерительным давлением (рис. 5.3). При измерении у этих звездок перемещение тяги 3 с клином 1 осуществляется под действием предварительно сжатой пружины 2. На другом конце тяги имеется клин 6, на который опирается наконечник измерительно

го стержня индикатора 7. При перемещении тяги с клином также перемещается и клин 6, жестко связанный с тягой. Величина отклонения стрелки индикатора /определяется углом конуса клина 6а величиной его продольного перемещения. Изменения диаметров контролируемого отверстия отсчитывают по показаниям индикатора.

Для опускания колков во время перемещения звездки внутри отверстия от одного сечения к другому служит рычаг 8. Нажимая на него, перемещают тягу 3 с клином / и сжимают пружину 2. В момент измерения диаметра отверстия рычаг 8 отпускают. Под действием сжатой пружины 2 тяга 3 с клином 1 перемещается в сторону индикатора, выдвигая колки до их касания с поверхностью отверстия. Для исключения удара колков, раздвигаемых пружиной, о стенки отверстия, предусмотрен гидравлический тормоз, состоящий из поршня 4 и цилиндра 5. Поршень жестко закреплен на тяге. При его перемещении вместе с поршнем жидкость в цилиндре перетекает из одной полости в другую через отверстие в поршне и обеспечивает плавное перемещение всех подвижных деталей звездки.

На заводе тяжелого машиностроения (г. Электросталь) для измерения диаметров отверстий в диапазоне 50...450 мм и длиной до 4000 мм применяют устройство, разработанное на базе стандартного индикаторного нутромера (рис. 5.4). Устройство состоит из индикаторного нутромера со стержнем 2, плавающего контакта 3, соединителя 1 с цангой и гайкой, удлинителя 4, крепежной втулки 5 и индикатора часового типа 6. Здесь в качестве удлинителя используют стандартные удлинители микрометрических нутромеров.

Устройство, как и рассмотренные выше звездки, настраивают на I измеряемый размер по эталону в виде кольца или по плоскопараллельным концевым мерам длины с боковиками. При этом погрешность измерения в указанном диапазоне размеров отверстий составляет не более 0,010...0,025 мм.

Рис. 5.4. Индикаторный нутромер для измерения диаметров глубоких отверстий:

1 -- соединитель; 2--стержень; 3--плавающий контакт; 4--удлинитель; 5--крепежная втулка; 6--индикатор часового типа

Заключение

Результатом выполнения курсовой работы являлся возможный маршрутный технологический процесс изготовления детали, на которую было получено техническое задание. При выборе маршрута изготовления учитывалась экономическая целесообразность операций обработки, а также условие обеспечения минимальной затрачиваемой трудоёмкости.

При разработке операций маршрута технологического процесса применялась справочная информация, приведённая в методических указаниях, ГОСТах и различной технической литературе, что в той или иной степени является залогом достоверности использованных данных.

Эта курсовая работа позволила мне научиться пользоваться: справочной литературой, ГОСТами и нормативными данными, применяемыми в машиностроении, а также закрепил знания, полученные при изучении дисциплин «Технология конструкционных материалов», «Технологии машиностроения» и других общетехнических дисциплин.

Список литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т-х. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.Х. Мещерякова. 4-е изд.- М.,Мишиностроение,1986.

2. Аксёнов В.А., Евсеев Д.Г., Фомин В.А. Технологический процессы механической обработки и сборки при ремонте подвижного состава. Учебник.- Новосибирск СГУПС, 2001.- 520с.

3. Попов А.Ю. Технология конструкционных материалов. Методические указания к курсовому проектированию.- М.: МИИТ, 2012г.- 26с.

4. Гвоздев В.Д. Универсальные средства измерений. Учебное пособие - М.: МИИТ, 2008. - 108 с.

Размещено на Allbest.ru