Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра «Станки и инструмент»

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу

«Технология конструкционных материалов»

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Руководитель Третьяков А.Ю.

Автор работы студент группы АК - 211

Костылева Е.А.



Введение

Развитию и формированию учебной дисциплины «технология машиностроения» как прикладной науки предшествовал непрерывный прогресс машиностроения на протяжении последних двух столетий. Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, а, следовательно, и научное их обобщение с установлением закономерностей в технологии механической обработки и сборки. Современный уровень технического прогресса, создание совершенных высокопроизводительных, автоматизированных и высокоточных машин, основанных на использовании новейших достижений науки, требует подготовки высокообразованных инженеров, обладающих глубокими знаниями и хорошо владеющих новой техникой и технологией производства. Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов, экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.

Целью данного курсового проектирования является:Расширение, систематизация и закрепление теоретических и практических знаний, полученных студентами во время лекционных, лабораторных, практических занятий. Практическое применение этих знаний для решения конкретных технических, организационных и экономических задач, развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной работы, проведение поиска научно - технической информации и работа со справочной и методической литературой, стандартами и нормами. Аргументировано объяснять принятые решения при ответах на вопросы.

Основной задачей курсового проекта является разработка технологическогопроцесса механической обработки заготовки на стадии технического проекта для различных видов и типов производства с выполнением ряда технических расчетных работ и технико-экономическим обоснованием принятых решений.

технический механический обработка заготовка



Задание курсовой работы

Втулка. задание №7, Вариант 3.

Рис. 1 эскиз детали втулка

№ варианта	L, мм	D1, мм	D2, мм	D3, мм	D4, мм	А, мм	С, мм	Материал
3	1500	1000	900	800	950	300	60	Сталь 50Л



Аннотация

Костылева Е.А. Технологический процесс изготовления детали втулка. - Челябинск: ЮУрГУ, 2015. - 26с., илл. 11, библиография литературы - 3 наименований.

В курсовой работе описан метод получения заготовки, её способ. Материал используемый для изготовления детали. Также подобран станок для обработки крупногабаритных деталей.

В итоге получен технологический процесс изготовления детали втулка.



Содержание

Введение

Задание курсовой работы

Назначение изделия

Материал для изготовления детали

1.1 Возможные способы изготовления заготовки

1.2 Выбор эффективного способа получения заготовки

1.3 Технология изготовления детали

Технологический процесс кокильного литья

Контроль отливок

2.1 Возможные способы изготовления детали

2.2 Наиболее эффективный способ изготовления детали

2.3 Технология изготовления детали

Операции изготовления детали на станке

2.4 Контроль детали

Заключение

Библиографический список



Назначение изделия

Втулка - деталь машины, механизма, прибора цилиндрической или конической формы (с осевой симметрией), имеющая осевое отверстие, в которое входит сопрягаемая деталь. Служит как промежуточный элемент для базирования в корпусных деталях подшипниковых опор. Втулка входит в корпусную деталь и дополнительно крепится 4-мя болтами или штифтами через отверстия. Применение втулок в подшипниках скольжения сокращает расход дорогостоящего и обычно дефицитного антифрикционного материала (оловянистые бронзы и баббиты), а также упрощает ремонт, сводя его к замене изношенной втулки новой. В зависимости от назначения применяют подшипниковые, закрепительные, переходные и другие втулки.

Подшипниковая втулка -- деталь неразъёмного подшипника скольжения, в отверстии которой вращается цапфа вала или оси. Такая втулка входит в корпусную деталь с натягом, иногда дополнительно крепится винтами. В. изготовляют из антифрикционных материалов (чугуна, бронзы, графита, пластмасс); из чугуна или стали с тонким слоем антифрикционного материала на поверхности трения; из пористых металлокерамических самосмазывающихся материалов. Применение втулок в подшипниках скольжения сокращает расход дорогостоящего и обычно дефицитного антифрикционного материала (оловянистые бронзы и баббиты), а также упрощает ремонт, сводя его к замене изношенной втулки новой.

Закрепительная втулка служит для закрепления внутренних колец подшипников качения и других деталей на цилиндрических участках валов и осей. втулка выполняется разрезной с наружной конической поверхностью и затягивается гайкой.

Переходная втулка служит для установки инструмента с коническим хвостовиком в шпиндель станка, имеющего отверстие большего размера, чем хвостовик инструмента.

Рисунок 1 Втулка

Материал для изготовления детали

Для изготовления втулки используется Сталь 50Л. Сталь для литья обыкновенная. Назначение: шестерни, бегунки, колеса, зубчатые колеса подъемно-транспортных машин, валки крупно-, средне- и мелкосортных станов для прокатки мягкого металла. Сталь применяется в нормализованном или улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ.

химический состав	%
Кремний (Si)	0.2-0.52
Марганец (Mn)	0.40-0.90
Медь (Cu),	до 0.3
Мышьяк (As)	0.08
Никель (Ni)	до 0.3
Сера (S)	до 0.045
Углерод (C)	0.47-0.55
Фосфор (P)	до 0.04
Хром (Cr)	до 0.3

Температура ковки: Начала 1250, конца 800. Охлаждение заготовок сечением до 400 мм на воздухе.

Свариваемость: ограниченно свариваемая. Трудносвариваемая. Способы сварки РДС и КТС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при НВ 196-202 и s_B = 640 МПа, K_{u тв.спл.} = 1,0 и K_{u б.ст.} = 0,7.

Не склонна к отпускной способности, мало флокеночувствительна.

Механические свойства стали 50Л
Источник	режим термообработки	Сечение,мм	у0,2(МПа)	ув(МПа)	д5(%)	ш%	KCU (Дж / см2)	НВ
			не менее
ГОСТ 977-88	Нормализация 860-880 °С. Отпуск 600-630 °С Закалка 860-880 °С. Отпуск 600-630 °С Отжиг 850-870 °С, печь. Нормализация 870-880 °С. Отпуск 600-650 °С, воздух	До 100 До 100 30	340 400 335	580 750 570	11 14 11	20 20 20	24 29 24	--- --- 174

1.1 Возможные способы изготовления заготовки

Способы литья:

Литье в песчано-глинистые формы.

Наиболее распространенный, универсальный и практически единственный способ изготовлений крупногабаритных отливок. Формовку производят по деревянным и металлическим моделям в опоках, набиваемых песчано-глинистыми смесями. В настоящее время основную массу отливок изготовляют литьем в обычные песчаные формы, характеризуемые низкой стоимостью, недефецитностью материалов и простой организацией технологического процесса, наличием прогрессивных технологических решений. При литье в песчаные формы применяют литейные чугуны н стали, медные, алюминиевые, магниевые, тугоплавкие сплавы.

Литье по выплавляемым моделям.

Применяют для изготовления заготовок (отливок) сложной конфигурации массой от нескольких грамм до 150 кг без внутренних полостей (кронштейны, рычаги и др.). Он основан на применении модели из легкоплавкого материала (парафина, стеарина и др.), изготовленной с очень большой точностью, и специальных облицовочных материалов, которые в жидком состоянии наносят на модель. После высыхания облицовочного материала модель выплавляется.

Литье в оболочковые формы.

Применяют для изготовления заготовок (отливок) сложной конфигурации без внутренних полостей массой до 150 кг. Он основан на применении разовых литейных форм, изготовленных из огнеупорной основы и связующей основы. Этим способом можно изготовить отливки с острыми углами, тонкими стенками и ребрами.

Литье в металлический кокиль.

Литейная форма изготавливается из металла. Основными достоинствами кокилей по сравнению с песчаными формами являются: многократное использование формы, более высокая производительность труда, точность отливок, качество их поверхностей и стабильность размеров. Кокили могут быть разъемными и неразъемными. Кокили изготавливаются из чугуна, стали, алюминиевых сплавов.

Литье под давлением.

Наиболее производительный способ изготовления тонкостенных заготовок сложной формы из стали, цинковых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов. Способ литья, при котором форму заполняют жидким металлом под давлением. Способ применяют в массовом производстве для изготовления тонкостенных отливок. Способ применяется для изготовления деталей массой от нескольких грамм до 100 кг. Способ является рентабельным при крупносерийном и массовом производстве.

Центробежное литье.

Способ получения отливок, при котором залитый в форму металл подвергается действию центробежных сил, возникающих при вращении металлической формы. Центробежным способом литья получают отливки типа тел вращения: трубы, кольца, втулки, гильзы и т.д. на машинах с вращением отливка получается точной по размеру, а ее наружная поверхность имеет сравнительно низкую шероховатость. Центробежное литье дает хорошие результаты при получении двухслойных деталей.

1.2 Выбор эффективного способа получения заготовки, обоснование его

Так как втулка - деталь массового производства, потому что она используется во многих узлах для защиты и уменьшения износа промышленных изделий и подвижных узлов. За время использования механического устройства в его подвижных узлах возможна многократная смена втулок. Исходя из этого можно сказать, что для производства заготовки втулки подойдет литье в кокиль.

Литье в кокиль - это процесс получения отливок в металлических формах, изготовленных из стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов и др.

Способ литья в кокиль имеет ряд преимуществ перед литьем в песчаные формы: металлическая форма является многоразовой и выдерживает от нескольких сот до десятков тысяч заливок в зависимости от сплава, заливаемого в форму; отливки, полученные в кокиле, имеют большую точность размеров и высокую чистоту поверхности, требуют меньшего припуска на механическую обработку; структура металла отливки получается более мелкозернистой, вследствие чего повышаются ее механические свойства; устраняется необходимость в формовочной смеси; улучшаются технико-экономические показатели производства и его экологическая чистота.

К недостаткам способа относятся высокая трудоемкость изготовления кокилей; большая стоимость изготовления формы; повышенная теплопроводность формы, что может привести к пониженной заполняемости форм расплавленным металлом вследствие быстрой потери его жидкотекучести; возможное получение поверхностного отбела (образование цементита Fe₃C) у чугунных отливок, что затрудняет их механическую обработку.

Отливки при литье в кокиль изготавливают из стали, чугуна и сплавов цветных металлов.

Кокиль для простых отливок изготавливают из двух разъемных частей, соответствующих верхней и нижней полуформам при литье в песчаные формы. Для сложных отливок форму изготавливают из нескольких разъемных частей. Наиболее распространены кокили с вертикальным разъемом, с горизонтальным разъемом и неразъемные (вытряхные). Неразъемные кокили применяют для отливок, имеющих внешние очертания без выступающих частей.

Кокили можно изготавливать литьем, методами порошковой металлургии, резанием и др. Удаление газа из рабочей полости кокиля, во время заливки металла, осуществляется через выпоры и газоотводные каналы по разъему формы. Газоотводные каналы также выполняют и на стенках рабочих полостей формы. Для получения отверстий и полостей в отливках применяют песчаные и металлические стержни.

Для предотвращения физико-химического взаимодействия расплавленного металла с формой на предварительно подогретую до 100-150єС рабочую поверхность кокиля ровным слоем наносят кистью или пульверизатором огнеупорные покрытия (пылевидный кварц, молотый шамот, графит, огнеупорную глину, мел, тальк и связующее вещество, которым чаще всего является жидкое стекло). Полости литниковой системы также покрывают специальной обмазкой, чтобы увеличить термическое сопротивление стенок кокиля и предотвратить чрезмерное охлаждение металла при движении в каналах литниковой системы.

При сборке кокилей в определенной последовательности устанавливают стержни, проверяют точность их установки и закрепления, соединяют половинки кокиля и скрепляют их.

С целью повышения заполняемости формы расплавом и тем самым улучшения качества отливок, кокили нагревают до оптимальной (для каждого сплава своей) температуры в пределах 115-475є С.

Подвод металла в кокили осуществляется сверху, снизу (сифоном) или сбоку через щелевые питатели. Заливку металла осуществляют разливочными ковшами или автоматическими заливочными устройствами.

Отливки охлаждают до температуры выбивки, составляющей 0,6-0,8 температуры солидуса сплава, и вынимают или выталкивают из кокиля.

После этого отливки подвергают обрубке, очистке и, в случае необходимости, термической обработке.

Эскиз собранной литейной металлической формы представлен на рис. 7.

1 - стержень, 2 - полость, 3 - выплавы, 4 - литниковая система, 5 - корпус кокиля.

Рисунок 2 Схема литья в металлический кокиль



1.3 Технология изготовления заготовки

Сначала переплавляют шихтовый материал (стальной лом, отходы собственного производства, передельный чугун, руду, флюсы и другие материалы) в дуговых, индукционных или плазменно-индукционных печах.

Рисунок 3 Дуговая плавильная печь

Дуговая плавильная печь (рис.3) работает на трехфазном переменном токе и имеет три цилиндрических электрода 9 из графитизированной массы. Электрический ток от трансформатора мощностью от 25 до45 кВ. А кабелями 7 подводится к электродержателям 8, а через них - к электродам 9 и ванне металла. Между электродом и металлической шихтой 3 возникает электрическая дуга, электроэнергия превращается в теплоту, которая передается металлу и шлаку излучением. Рабочее напряжение 160... 600 В, сила тока 1... 1 О кА. Во время работы печи длина дуги регулируется автоматически, путем перемещения электродов. Стальной кожух 4 печи футерован огнеупорным кирпичом 1 - основным (магнезитовым, магнезитохромитовым) или кислым (динасовым). Подину 12 печи набивают огнеупорной массой. Плавильное пространство ограничено стенками 5, подиной 12 и сводом 6 из огнеупорного кирпича. Свод печи выполняется съемным. Ход плавки контролируется через рабочее окно 10. Выпуск готовой стали осуществляется через выпускное отверстие по желобу 2 в ковш. Печь имеет привод 11 для наклона в сторону рабочего окна или желоба. Печь загружают шихтой с помощью загрузочной бадьи или сетки. Свод печи в это время поднимают, а печь отводят в сторону. После загрузки печь вновь накрывается сводом. Вместимость этих печей 0,5... 400 т. В металлургических цехах используют электропечи с основной футеровкой, а в литейных - с кислой. В основной дуговой печи можно осуществить плавку двух видов: на шихте из легированных отходов (методом переплава) и на углеродистой шихте (с окислением примесей). Плавку на шихте из легированных отходов ведут без окисления примесей (методом переплава). Шихта для такой плавки должна иметь меньше, чем в выплавляемой стали, марганца и кремния и низкое содержание фосфора. По сути это переплав. Однако в процессе плавки примеси (алюминий, титан, кремний, марганец, хром) окисляются. Кроме этого, шихта может содержать оксиды. После расплавления шихты из металла удаляют серу, наводя основной шлак, при необходимости науглероживают и доводят металл до заданного химического состава. Затем проводят диффузионное раскисление, подавая на шлак мелкораздробленные ферросилиций, алюминий, молотый кокс. Так выплавляют легированные стали из отходов машиностроительных заводов. Плавку на углеродистой шихте с полным окислением примесей проводят в том случае, если используемые шихтовые материалы содержат фосфор и значительно отличаются по составу других элементов от заданной марки стали. Она проводится в следующей последовательности. В печь загружают шихту: стальной лом (90 %), чушковый передельный чугун (до 10 %), электродный бой или кокс для науглероживания металлов и известь (2... 3 %). Известь способствует ровному горению электрической дуги, предохраняет материалы от поглощения газов и быстрее образует шлак. Затем электроды опускают и включают ток; шихта под действием теплоты, выделяемой электрической дугой, которая горит между электродами и шихтовыми материалами, плавится, и жидкий металл накапливается на подине печи. Плавление ведут на высоких ступенях напряжения для более быстрого создания в печи жидкой фазы. Для получения в первом периоде плавки окислительного шлака в печь засыпают известь и железную руду (около 1 % от массы шихты). Через 10... 15 мин после загрузки руды скачивают 60... 70 % шлака; с ним удаляется значительная часть фосфора, преимущественно в виде фосфата железа. Затем в печь вновь засыпают известь (1... 1,5 % от массы металла), полностью расплавляют и нагревают расплав, при этом периодически порциями засыпают железную руду и известь. По мере повышения температуры усиливаются окисление углерода и кипение ванны, что способствует удалению растворенных в металле газов и неметаллических включений. Для ускорения окисления углерода и других примесей ванну металла продувают кислородом. Для более полного удаления фосфора из металла во время кипения ванны сливают шлак. В это время при высокой температуре и высокой основности шлака фосфор переводится в фосфат извести. Вместо слитого шлака наплавляется новый. По достижении содержания фосфора 0,01... 0,015 % и заданного содержания углерода шлак вновь удаляют. После этого в печь загружают известь, мелкий кокс и плавиковый шпат для образования восстановительного шлака и приступают к раскислению металла. Кислород, растворенный в металле, начинает переходить в шлак, и образующиеся оксиды железа и марганца восстанавливаются углеродом кокса. После побеления шлака в него вводят более сильные восстановители - молотый ферросилиций или алюминий. Осуществляется активное раскисление шлака, что приводит к диффузионному раскислению металла. Раскисление под белым шлаком длится 30... 60 мин. В этот период создаются условия для удаления из металла серы, что объясняется высоким (до 55... 60 %) содержаниемСаО в шлаке, низким (менее 0,5 %) содержанием FeO и высокой температурой металла. Для определения химического состава металла берут пробы и при необходимости в печь вводят ферросплавы для получения заданного химического состава металла, после чего выполняют конечное раскисление стали алюминием и силикокальцием и выпускают металл из печи в ковш.

Технологический процесс кокильного литья

Рисунок 4 Технологический процесс кокильного литья

Технологический процесс изготовления отливки в кокиль показан на рис. 4. Рабочую поверхность кокиля с вертикальной плоскостью разъема, состоящую из поддона 1, двух симметричных полуформ 2 и 3, предварительно нагревают до температуры 100... 150 ^оС, покрывают из пульверизатора 4 слоем защитного покрытия (рис. 4, а). С помощью манипулятора устанавливают песчано-глинистый стержень 5 (рис. 4, б), которым выполняют в отливке 6 расширяющуюся полость. Половины кокиля 2 и 3 соединяют, скрепляют и проводят заливку расплава (рис. 4, в). После затвердевания отливки 6 (рис. 4, г) и охлаждения ее до температуры выбивки кокиль раскрывают (рис. 4, д). Отливка 7 манипулятором удаляется из кокиля (рис. 4, е).

Технологический процесс литья в кокиль сводится к следующим основным операциям:

1) очистка рабочей поверхности кокиля и каналов литниковой системы от остатков отработанного покрытия, загрязнений и ржавчины;

2) предварительный подогрев кокиля до 100- 150єС;

3) нанесение на рабочие поверхности кокиля специальных теплоизоляционных слоев и противопригарных красок; Теплозащитные покрытия приготовляют из огнеупорных материалов (пылевидного кварца, молотого шамота, графита, мела и др.), связующего (жидкого стекла и др.) и воды.

4) сборка формы (установка стержней, соединение полуформ);

5) нагрев кокиля до оптимальной температуры; нагрев кокиля до температур 150... 350 ^оС.

6) заливку металла осуществляют разливочными ковшами или автоматическими заливочными устройствами.

7) охлаждают до температуры выбивки, составляющей 0,6... 0,8 температуры солидуса сплава, и выталкивают из кокиля.

8) обрубка отливок, очистка и в случае необходимости - термическая обработка.

Контроль отливок.

Дефекты отливок по внешним признакам подразделяют на наружные (песчаные раковины, перекос, недолив и др.); внутренние (раковины усадочные и газовые, трещины горячие и холодные и др.).

Песчаные раковины -открытые или закрытые пустоты в теле отливки, которые возникают из-за низкой прочности формы и стержней, слабого уплотнения формы, недостаточного крепления выступающих частей формы и прочих причин.

Перекос -смещение одной части отливки относительно другой, возникающее в результате небрежной сборки формы, из носа центрирующих штырей, несоответствия знаковых частей стержня на модели и в стержневом ящике, неправильной установки стержня в форму и других причин.

Недолив -некоторые части отливки остаются незаполненными в связи с низкой температурой заливки, недостаточной жидкотекучестью, недостаточным сечением элементов литниковой системы, неправильной конструкцией отливки (например, малая толщина стенки отливки) и др.

Усадочные раковины -открытые или закрытые пустоты в теле отливки с шероховатой поверхностью и грубокристаллическим строением. Эти дефекты возникают при недостаточном питании массивных узлов, нетехнологичной конструкции отливки, неправильной установке прибылей.

Газовые раковины - открытые или закрытые пустоты в теле отливки с чистой и гладкой поверхностью, которые возникают из-за недостаточной газопроницаемости формы и стержней, повышенной влажности формовочных смесей и стержней, насыщенности расплавленного металла газами и др.

Трещины горячие и холодные - разрывы в теле отливки, возникающие при заливке чрезмерно перегретым металлом, из-за неправильной конструкции литниковой системы и прибылей, неправильной конструкции отливки, повышенной неравномерной усадки, низкой податливости форм и стержней и др.

Методы обнаружения дефектов.

Наружные дефекты отливок обнаруживаются внешним осмотром непосредственно после извлечения отливок из формы или после их очистки.

Внутренние дефекты отливок выявляются радиографическими или ультразвуковыми методами дефектоскопии. При использовании радиографических методов (рентгенографии, гамма-графии) на отливки воздействуют рентгеновским или гамма-излучением. С помощью этих методов выявляют наличие дефекта, размеры и глубину его залегания. При ультразвуковом контроле ультразвуковая волна, проходящая через стенку отливки, при встрече с границей дефекта (трещиной, раковиной и др.) частично отражается. По интенсивности отражения волны судят о наличии, размерах и глубине залегания дефектов. Трещины в отливках выявляют люминесцентным контролем, магнитной или цветной дефектоскопией.

Методы исправления дефектов.

Незначительные дефекты в ответственных местах отливок исправляют заделкой замазками или мастиками, пропиткой различными составами, газовой или электрической сваркой. Заделка дефектов замазками или мастиками - декоративное исправление мелких поверхностных раковин на отливках. Перед заполнением мастикой дефектные места очищают от грязи и обезжиривают. После заполнения раковин мастикой исправленное место заглаживают, подсушивают и затирают пемзой или графитом. Пропитывание составами применяют для устранения пористости отливок. С этой целью их погружают на 8 - 12 ч в водный раствор хлористого аммония. Проникая в промежутки между кристаллами металла, раствор образует оксиды, заполняющие поры отливок. Для устранения течи отливки из цветных сплавов пропитывают бакелитовым лаком. Газовую и электрическую сварку применяют для исправления дефектов на необрабатываемых поверхностях (раковины, сквозные отверстия, трещины). Дефекты в чугунных отливках заваривают с использованием чугунных электродов и присадочных прутков, в стальных отливках - электродами соответствующего состава. Чугунные отливки перед заваркой нагревают до температуры 350 - 600 ^оС, а после заварки их медленно охлаждают до температуры окружающей среды. Для лучшей обрабатываемости отливки подвергают отжигу.



2. Технология изготовления детали

2.1 Возможные способы изготовления детали

Точение. При точении заготовка совершает главное вращательное движение, а инструмент - резец совершает поступательное движение подачи. Операции точения предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей вращения; обработки плоских торцевых поверхностей; нарезания резьбы; обработки и получения круглых отверстий, ось которых совпадает с осью вращения заготовки.

Фрезерование. При фрезеровании главным движением является вращение инструмента - фрезы, а заготовка, как правило, движется поступательно. Фрезерование предназначено для обработки различно ориентированных плоских поверхностей, пазов, уступов, а также фасонных поверхностей. Станки фрезерной группы делятся на консольно-фрезерные и продольно-фрезерные.

Сверление - это наиболее распространенный метод получения отверстий круглого сечения в сплошном материале. При сверлении главным движением является вращательное движение, а вспомогательным - поступательное движение подачи. При сверлении на большинстве сверлильных станков оба движения совершает режущий инструмент - сверло, а заготовка неподвижно закрепляется на крепежном столе. При сверлении на токарных станках и на специальных станках для глубокого сверления сверлу сообщается только поступательное движение подачи, а заготовка совершает главное вращательное движение.

Протягивание. Протягивание - это высокопроизводительный способ обработки внутренних и внешних поверхностей многолезвийным инструментом - протяжкой, которая совершает главное поступательное движение резания. Чаще всего протягивание применяют для обработки заранее просверленных относительно небольших отверстий с целью придания им более сложных форм Строгание. Строганием называется способ обработки плоских и фасонных поверхностей, канавок, пазов, выемок различных профилей при главном прямолинейном возвратно-поступательном движении инструмента - резца в горизонтальном направления и прерывистом движении подачи заготовки. Во время прямого (рабочего) хода резца с заготовки снимается стружка, а при обратном (холостом) ходе резец возвращается в исходное положение.

Долбление. Долбление считается разновидностью строгания и отличается тем, что режущий инструмент - долбяк совершает возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении. Долбление предназначено для обработки фасонных отверстий, а также для обработки наружных вертикальных поверхностей плоской или фасонной формы.

Шлифование - это процесс резания материалов с помощью абразивного инструмента, режущими элементами которого являются зерна абразивного материала. Главным движением при шлифовании является вращение режущего инструмента (абразивного крута) с очень большой скоростью, а характер движения подачи определяется способом и схемой шлифования. В основном шлифование используют для чистовой и отделочной обработки с целью повышения точности размеров и снижения шероховатости поверхности.

2.2 Наиболее эффективный способ изготовления детали

Самым эффективным способом обработки данной заготовки является точение детали, где её поверхность Rz=80, и шлифовать поверхности с Rz=6,3 на токарно-карусельном станке. Так как деталь большого диаметра невозможно обработать на токарном станке.



2.3 Технология изготовления детали

Рисунок 5 Токарно-карусельный станок

Токарно-карусельные станки применяют для обработки тяжелых деталей большого диаметра и сравнительно небольшой длины. На этих станках можно выполнять почти все токарные операции. Горизонтальное расположение плоскости круглого стола (планшайбы), на котором закрепляется заготовка, значительно облегчает ее установку и выверку. Кроме того, шпиндель разгружен от изгибающих сил, что обеспечивает более высокую точность обработки деталей. Токарно-карусельные станки изготовляют двух типов; одностоечные и двухстоечные. Станки с планшайбой диаметром до 1600 мм обычно одностоечные, а станки с планшайбами большего диаметра -- двухстоечные.

Станок токарно-карусельный одностоечный 1512. Общие сведения

Одностоечные токарно-карусельные станки моделей 1512 и 1516 являются универсальными станками и предназначены для обработки разнообразных изделий из чёрных и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства.

На станке можно производить цилиндрическое и коническое обтачивание и растачивание, протачивание плоскостей, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, а также получистовое и чистовое обтачивание плоских торцовых поверхностей. Станок имеет два суппорта: вертикальный с пятипозиционной револьверной головкой с автоматическим поворотом и фиксацией на каждой позиции и горизонтальный (боковой) с четырехпозиционным резцедержателем.

Технологические возможности станка значительно расширяются с помощью поставляемых по особому заказу самоцентрирующей планшайбы, приспособлений (для резьбонарезания, обработки конических поверхностей, обтачивания фасонных поверхностей тел вращения по копиру, обработки деталей по упорам) и устройства для обработки с охлаждением. На станках можно производить следующие операции:

· обтачивание цилиндрических и конических поверхностей;

· растачивание цилиндрических и конических поверхностей;

· обтачивание плоских торцовых поверхностей вертикальным и боковым суппортами.

Кроме того, вертикальным суппортом можно производить обтачивание плоских торцовых поверхностей с поддержанием ступенчато-постоянной скорости резания на чистовых и получистовых режимах; сверление, зенкерование и развертывание; прорезание канавок и отрезку. При применении специальных приспособлений и устройств, которые поставляются вместе со станками по особому заказу за отдельную плату, на станках можно производить:

· обработку деталей по заданным размерам (по упорам);

· нарезание резьб, обтачивание и растачивание конических поверхностей;

· обработку фасонных поверхностей тел вращения по копиру (электрокопировальное устройство);

· обработку деталей с охлаждением.

В обычном исполнении станки поставляются с вертикальным револьверным суппортом, имеющим механический поворот и зажим револьверной головки, и боковым суппортом.

Расположение составных частей станка 1512

Рисунок 6 расположение составных частей в станке 1512

Перечень составных частей станка 1512

1. Стол - 30

2. Ограждение планшайбы - 31

3. Вертикальный суппорт - 650

4. Подвесной пульт управления - 990

5. Подвеска пульта управления - 99

6. Поперечина - 50

7. Механизм перемещения поперечины - 57

8. Станина - 10

9. Механизм ручного перемещения вертикального суппорта - 420

10. Коробка подач вертикального суппорта - 40

11. Коробка скоростей - 21

12. Кожух - 25

13. Механизм передачи движения на подачу - 15

14. Смазка - 34

15. Горизонтальный суппорт (боковой) - 66

16. Коробка подач горизонтального суппорта (бокового) - 46

Отличительной особенностью конструкции станков является выполнение большинства сборочных единиц в виде самостоятельных изделий, что облегчает сборку не только в процессе изготовления, но и при ремонте.

Расположение органов управления станка 1512

Рисунок 7

Перечень органов управления станка 1512

1. Рукоятка крепления резцовой головки бокового суппорта

2. Винт фиксации оправки режущего инструмента в гнезде револьверной головки

3. Винт фиксации ползуна вертикального суппорта

4. Гайки крепления поворотных салазок вертикального суппорта

5. Рукоятка автомата подключения станка к электросети

6. Рукоятка зажима поперечины

7. Кнопки перемещения поперечины 'вверх", "вниз"

8. Квадрат червяка поворота ползуна вертикального суппорта

9. Винт фиксации вертикального суппорта

10. Маховик ручного вертикального перемещения ползуна вертикального суппорта

11. Маховик ручного горизонтального перемещения вертикального суппорта

12. Подвесной пульт управления

13. Винт фиксации ползуна бокового суппорта

14. Винт фиксации бокового суппорта

15. Маховик ручного горизонтального перемещения ползуна бокового суппорта

16. Маховик ручного вертикального перемещения бокового суппорта

Операции изготовления детали на станке:

1. Установка детали на планшайбе.

Рисунок 8

2. Обтачивание поверхности проходным упорным резцом.

Рисунок 9

Обтачивание поверхности проходным отогнутым резцом

Рисунок 10

3. Срез фаски проходным отогнутым резцом.

Рисунок 11

4. Шлифование поверхности абразивным кругом.

Рисунок 12

2.4 Контроль детали

При контроле размеров большое значение имеет температурный режим в цехе. Температура в цехе должна быть 20^оС. В процессе установки измерительные средства поддерживают за теплоизолирующие прокладки. Измерение деталей, имеющих размеры свыше 1 м, выполняют два контролера. Перед измерением деталь должна быть выдержана в помещении с стабильной температурой не менее 24 ч.

При измерении точных габаритных размеров деталей в условиях единичного и мелкосерийного производства используют:

- штангенциркулем с односторонним расположением губок и пределом измерений до 2 м и специальным устройством для разметки и пределом измерений до 6 м.

- микрометр с пределом измерений до 0,6 м.

- рычажный микрометр с измерительной головкой и пределом измерений до 1м.

- штангенрейсмас с пределом измерений до 2,5 м.

- микрометрический нутрометр с пределом измерений до 2,5 м, а также нутрометр с индикаторной головкой и пределом измерений до 6 м.

- индикаторный нутрометр с пределом измерений до 1 м, а также индикаторные скобы.

Проверку прямолинейности плоских поверхностей крупногабаритных деталей при длине измерения свыше 1,6 м осуществляют с помощью пузырьковых, индуктивных или гидростатических уровней, автоколлиматорами, а также лазерными интерферометрами с фотоэлектрическими датчиками.



2.5 Заключение

Данная курсовая работа посвящена технологии изготовления детали «Втулка». В ней приводится описание детали «Втулка» с примерами области ее применения. Рассмотрев все основные способы получения заготовки и проанализировав материал (Сталь 50Л), заданные размеры детали (1500мм1950мм), массовость производства, для изготовления было выбрано литье в кокиль обеспечивающее хорошую точность заготовки, ее качество и довольно недорогая себестоимость изготовления.

В данной работе приведена подробная схема изготовления заготовки, описано устройство необходимого оборудования и поэтапная разработка с чертежами и описанием метода кокильного литья, получения заготовки.

Проведя анализ полученной заготовки, был выбран способ обработки точением на токарно-карусельном станке и последующая шлифовка, что обеспечивает наибольшую точность обработки и наименьшую себестоимость изготовления. Описано необходимое оборудование и инструменты, методы установки заготовки на оборудование. Разработана поэтапная схема обработки заготовки и получения детали.



Библиографический список

1. Проектирование технологических процессов в машиностроительном производстве: учебное пособие по курсовому проектированию / П.А. Норин, Г.К. Сафонов, А.Ю. Третьяков. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006.

2. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, Т.М. Барсукова, Л.Н. Бухаркин и др.; Под ред. А.М. Дальского. 5-е изд., исправленное. М.: Машиностроение, 2004.

3. Токарь: Краткий справочник: учеб. пособие для нач. проф. Образования / Л.И. Вереина, М.М. Краснов. М.: Издательский центр «Академия», 2008.

Размещено на Allbest.ru