Конструювання деталі вал-шестерня для виробу "Підживлювач гвинтовий"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Житомирський державний технологічний університет

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсового проекту

на тему: ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ

з дисципліни ” Технологія машинобудування

Розробив: В.В. Федоренко

Керівник проекту: П.П. Мельничук

2015

Вступ

Найважливішою особливістю прогресивної моделі машинобудування в сучасних умовах повинно бути використання високоспеціалізованого виробництва функціональних вузлів і деталей техніки з відповідальним, культурним та кваліфікованим рівнем розробки технічних пристроїв.

Основні завдання поставлені на даному етапі переходу економіки нашої країни до ринкових відносин, є:

недопущення спаду об'єму випуску товарної продукції;

збільшення відсотка товарів народного використання в об'ємі всієї випускаємої продукції;

перехід на нові методи ведення господарства, у тому числі приватизації

трудовими колективами мілких та середніх підприємств;

підвищення продуктивності праці за рахунок зміни відношення людей до праці, використання нового обладнання і нових технологій, розвиваємих по кооперації з розвинутими країнами;

переорієнтація економіки на нові ринки збуту продукції і як результат -випуск нової продукції, відповідаючої світовим стандартам;

перехід на міжнародну систему 180 всього машинобудування.

Вітчизняне машинобудування недостатньо забезпечене високоякісним інструментом, оснасткою, швидкодіючими прогресивними пристроями. В майбутньому необхідно забезпечити значно випереджаючі темпи розвитку на Україні спеціалізованого виробництва, спеціалізованого виробництва інструментів та технологічного оснащення.

Головне завдання даного періоду - в тому, щоб не допустити розпаду економіки, розпаду підприємств, розриву зв'язків між підприємствами, зупинити спад виробництва.

1. Технологічний розділ

1.1 Призначення та аналіз конструкцій деталі

Деталь - Вал-шестерня. Вага деталі - 7,4 кг.

Вал-шестерня являється ведучим елементом циліндричного одноступінчатого редуктора, який входить в склад виробу “Підживлювач гвинтовий".

Підсилювач гвинтовий призначений для подачі сипучих матеріалів в змішувач. Привід підсилювача, в склад якого входить редуктор, знаходиться в верхній частині підсилювача і призначений для передачі обертаючого моменту від електродвигуна до гвинтового шнеку підсилювача, котрий переміщає по циліндричному жолобу сипучий вантаж знизу-вгору.

Вал-шестерня виготовлена зі сталі 40Х, має зубчасту ступінь.

На циліндричній шийці 50к6, напресовані конічні роликові підшипники. Шийка валу 45h6, призначена для встановлення напівмуфти, за допомогою якої передається рух від пневмодвигуна вал-шестерні.

Опис деталі з визначення класу деталі.

Визначення класу деталі виконуємо по класифікатору ЄСКД і технологічному класифікатору деталей машинобудування.

Конструкторська характеристика деталі :

· Встановлюємо клас деталі:

Деталь відноситься до класу 720000 - „Деталі-тіла обертання з елементами зубчатого зачеплення”

· Встановлюємо підклас деталі:

Деталь відноситься до підкласу 721000 -„Деталі з елементами зубчатого зачеплення, циліндричні ”

· Встановлюємо групу деталі:

Деталь відноситься до групи 721300 - „Деталі одновінцеві з прямими зубцями, з модулем більше 1,0мм”

· Встановлюємо підгрупу деталі:

Деталь відноситься до підгрупи 721310 - „Колеса зубчасті з зовнішньою основною базою (вал-шестерня) ”.

· Встановлюємо вид деталі:

Деталь відноситься до виду 721312 - „Деталі без центральних отворів з модулем до 4 мм без шлиців на зовнішній поверхні”

Таким чином деталь „Вал - шестерня ” відноситься до класу - 721312.

Характеристика матеріалу. Хімічний склад та механічні властивості.

Для виготовлення деталі „Вал-шестерня” використовується сталь марки Сталь40Х ГОСТ 1050-88.

Таблиця 1. Хімічний склад металу Сталь40Х ГОСТ 1412-85.

Марка	Масова частка елементів у відсотках
	Вуглець	Кремній	Марганець	Хром	Нікель	Сірка	Фосфор
					не більше
Сталь 40Х	0,36 - 0,44	0,17 - 0,37	0,5 - 0,8	0,80 - 1,10	0,25	0,04	0,04

Таблиця 2. Механічні властивості металу Сталь 40Х ГОСТ 1412-85.

Марка сталі	Сталь 45
Границя міцності при розтязі, МПа	70(700)
Границя міцності при згині, МПа	47(470)
Твердість по Бринелю, НВ	217
Відносне видовження, %	17
Відносне звуження, %	6

1.2 Аналіз технологічності деталі

Одним із факторів, що впливають на характер тех. процесу є, аналіз технологічності конструкції деталі. Він виконується по двом показникам: якісним і кількісним.

Аналіз технологічності по якісним показникам.

Дана деталь відноситься до тіл обертання класу “Вал”. Яка складається з поверхонь, які не потребують складної форми заготовки.

Приймаємо сталь 40Х, яка добре обробляється на метало-ріжучих верстатах.

Поверхні деталі доступні для обробки. Деталь простої форми, достатньо жорстка.

Виходячи із даного аналізу : деталь за якісними показниками технологічна.

1.3 Аналіз технологічності по кількісним показникам

По коефіцієнту точності:

(1)

де: А_cр - середній квалітет точності.

Таблиця 3. Показники кількісного виду технологічної конструкції

Найменування конструктивного елементу деталі (КЕД)	Показники кількісного виду оцінки технологічності деталі
	КЕД виконаний по квалітету точності	КЕД, які мають параметр шорсткості
	6	9	12	14	1,25	2,5	5	10
Зовнішні циліндричні поверхні	3			3	3			2
Торці			2	4		2		4
Пази		1					1
Канавки				3				3
Зубці			1			1

Висновок : По коефіцієнту точності деталь технологічна.

По коефіцієнту шорсткості:

( 2 )

де: Б_ср - середня шорсткість в параметрах Ra.

Висновок: по коефіцієнту шорсткості деталь технологічна.

Аналіз технічних вимог

Склад технічних вимог:

1. радіальне биття поверхні деталі відносно базової:

- торцевих поверхонь 60h14 не більше 0,025 мм;

2. радіальне биття зубців відносно базової поверхні не більше 0,03 мм;

3. допуск круглості поверхонь деталі відносно осі центрів:

- поверхні 50к6 не більше 0,01 мм;

- поверхні 45h6 не більше 0,01 мм;

4. допуск профіля повздовжнього перерізу поверхонь деталі відносно осі центрів

- поверхні 50к6 не більше 0,01 мм;

- поверхні 45h6 не більше 0,01 мм.

Методи їх досягнення: обробка деталі з найменшою кількістю перевстановлень та збереження єдиної бази на якнайбільшій кількості операцій.

Засоби їх контролю: Індикатор годинникового типу.

1.4 Визначення програми випуску деталей та типу

Тип виробництва визначається в залежності від маси деталі та річної програми випуску. [6]

Дано: Річна програма випуску - N = 4400 шт.

Маса деталі - m = 7,4 кг.

Визначаємо, що виробництво серійне.

Визначаємо технологічну партію запуску деталі:

(3)

де: N = 4400 шт - річна програма випуску деталі.

t = 8 днів - кількість днів пролежування деталей в цеху.

Ф = 260 днів - річний фонд робочого часу.

шт

Приймаємо: n = 100 шт.

Розраховуємо розмір передаточної партії:

Всього за рік випущено партій:

(4)

 шт.

1.5 Вибір конструкції заготівки та способу її виготовлення

Скорочений опис методів отримання заготівки та порівняння його з заводським.

В машинобудуванні використовуються початкові заготовки у вигляді круглого прокату труб, поковок, штамповок, періодичного прокату, відливок та інші.

На вибір способу отримання заготівки впливають такі фактори:

· матеріал

· фізико-механічні властивості матеріалу

· об'єм випуску продукції

· розміри та форма виробу

· виробничі можливості.

Для правильного вибору виду заготовки виконуємо порівняння 2-х варіантів:

- прокат звичайної точності, круглого перерізу мал. 1

мал. 1

- штамповка отримана на ГКМ мал. 2

мал. 2

Визначення коефіцієнту використання матеріалу

Коефіцієнт використання матеріалу визначаємо за формулою :

(5)

де: Мд - маса деталі;

Мз - маса заготовки.

Визначаємо розміри описуючої відливку фігури.

Прокат

Визначаємо розрахункову масу:

Мз = Vз (6)

де: Vз - об'єм заготівки поковки

- питома маса матеріалу матеріалу

Визначаємо об'єм заготівки :

(7)

(8)

де Lд - довжина деталі

Lр - ширина різу

Lпр - ширина припуску

(9)

Тоді, коефіцієнт використання матеріалу рівний:

Штамповка

Для знаходження об'єму заготовки - штамповки, розбиваємо умовно креслення заготовки на прості частини щоб кожна з них мала просту геометричну форму, зручну для розрахунку. мал. 3

мал. 3

Об'єм заготівки поковки визначаємо за формулою:

(10)

(11)

де: D - діаметр заготовки

l_заг - довжина заготовки

Визначаємо об'єм заготівки :

Підставляємо значення в формулу:

Тоді, коефіцієнт використання матеріалу рівний:

Технічні вимоги до заготівки

1. Клас точності Т4;

2. Складність С1;

3. Група сталі М2;

4. Штамповочні уклони 5;

5. Невказані радіуси заокруглень 2….3 мм;

6. Поверхневі дефекти допускаються на глибину не більше 0,5 мм фактичного припуску на мех. обробку.

Економічне обгрунтування вибору заготівки

Визначаємо вартість заготівки для штамповки за формулою:

(11)

де: С =7100 грн - ціна 1 тони штамповки;

Q= 8,7 кг - маса заготовки;

k_Т = 1 - по нормальному класу точності;

k_С = 0,87 - по степені складності;

k_В = 1 - по масі ;

k_П = k_М = 1 - по об'єму виробництва;

q = 7,81 кг - маса деталі;

S_ВІДХ = 710 грн - ціна 1 тони відходів.

грн

Визначаємо вартість заготівки для прокату за формулою:

(11)

де: С =6150 грн - ціна 1 тони штамповки;

Q= 16,7 кг - маса заготовки;

k_Т = 1 - по нормальному класу точності;

k_С = 0,87 - по степені складності;

k_В = 1 - по масі ;

k_П = k_М = 1 - по об'єму виробництва;

q = 7,81 кг - маса деталі;

S_ВІДХ = 615 грн - ціна 1 тони відходів.

грн

Таблиця 4

Вид заготовки	Кв.м.	Вартість заготовки, грн.
Прокат	0,44	83,88
Штамповка	0,85	53,11

Виходячи з порівняльної характеристики більш економічним способом одержання заготовки є штамповка, вона має нижчу собівартість і більший коефіцієнт використання матеріалу.

1.6 Розробка технологічного маршруту виготовлення деталі

Таблиця 5

План обробки	Квалітет	Шорсткість	Прийнятий розмір
1	2	3	4
45h6
Точіння
- чорнове	12	12,5	46,3
- чистове	10	6,3	45,4
Шліфування
- чорнове	8	3,2	45,2
- чистове	6	1,25	45
50к6
Точіння
- чорнове	12	12.5	51,5
- чистове	10	6,3	50,4
Шліфування
- чорнове	8	3,2	50,2
- чистове	6	1,25	50
60h14
Точіння
- чорнове	h 14	12,5	60,9
- чистове	h 12	6,3	60
84,8-0,07
Точіння
- попереднє	12	12,5	86,75
- чистове	10	6,3	85,25
Шліфування	6	2,5	84,8
60
Точіння
- чорнове	h 14	12,5	60,9
- чистове	h 12	6,3	60
50к6
Точіння
- чорнове	12	12.5	51,5
- чистове	10	6,3	50,4
Шліфування
- чорнове	8	3,2	50,2
- чистове	6	1,25	50

1.7 Визначення загальних та міжопераційних припусків на обробку деталі

Таблиця 6. Вибір загальних припусків на поковки стальні штамповані виконуємо за ГОСТ 7505-89.

Номінальний розмір	Шорсткість	Припуск	Розрахунковий розмір	Прийнятий розмір
Діаметральні розміри
50к6	1,25	2,0*2	54	54
60	10	1,8*2	63,6	63,6
84,4	2,5	2,0*2	88,4	88,4
60	10	1,8*2	63,6	63,6
50к6	1,25	2,0*2	54	54
45h6	1,25	2,0*2	49	49
Лінійні розміри
331	10	1,8*2	333,6	333,6
41	10	1,8	42,8	42,8
78	10	1,8	81,6	81,6
36	10	1,8	37,8	37,8
59	10	1,8	60,8	60,8
87	10	1,8	88,8	88,8

1.8 Розробка та обґрунтування технологічних операцій технологічного процесу. Вибір технологічного обладнання

Таблиця 7. Тех. процес обробки деталі „Вал - шестерня”

Хід технологічного процесу	Обладнання
005 Фрезерно - центрувальна 1. Фрезерувати 2 торці в розмір 334 мм 2. За центрувати 2 торця 2,5 мм	МР - 71
010 Токарна 1. Точити торець; 2. Точити 45h6 в розмір 46,3h12; 3. Точити 50h6 в розмір 51,5h12; 4. Точити 60h14 в розмір 60,9h14; 5. Точити 45h6 остаточно; 6. Точити 50h14 остаточно; 7. Точити 60h14 остаточно; 8. Точити канавку 44,5х3 мм з фаскою 45; 9. Точити канавку 49,5х3 мм з фаскою 45; 10. Зняти фаски.	16К20
015 Токарна з ЧПК 1. Підрізати торець 60/50к6 2. Підрізати торець 84,4/60 3. Точити 50к6 в розмір 52h12; 4. Точити 60h14 в розмір 60,9h12; 5. Точити 84,4h14 в розмір 86,4h12; 6. Точити 50k6 в розмір 50,4h10; 7. Точити 60h14 остаточно; 8. Точити 84,8h14 в розмір 85,25h10; 9. Точити канавку 49,5 х 3;	16К20Ф3
020 Зубофрезерна 1. Фрезерувати зубці т = 4, z = 19, = 805'.	5Д32
025 Шпоночно - фрезерна 1. Фрезерувати шпоночний паз в = 14, l = 77.	6Р11
030 Свердлильна 1. Свердлувати отвір 7.	2А125
035 Круглошліфувальна 1. Шліфувати 50к6; 2. Шліфувати 84,8-1,0; 3. Шліфувати 45h6;	3Б151Ф2
040 Миюча

1.9 Розрахунок режимів різання. Технічне нормування тенологічного процесу

Детальна розробка шліфувальної операції.

Вихідні дані: Обладнання - круглошліфувальний верстат моделі 3Б151Ф2; пристрій - центри, хомутик; охолодження - емульсія; вимірювальний інструмент - скоба. Вибираємо шліфувальний круг за ГОСТ 2424-80 і встановлюємо характеристику шліфувального круга: 400х203х40 24А25С2К.

Зміст операції:

1. Шліфувати 50к6;

2. Шліфувати 84,8_-1,0;

3. Шліфувати 45h6

Вибір режимів різання.

Режими різання вибираємо за довідковою літературою.

а) Призначаємо режими різання за на обробку поверхні 50к6:

1. Визначаємо швидкість обертання заготовки

2. Визначаємо частоту обертання заготовки:

3. Визначаємо радіальну подачу:

4. Приймаємо радіальну подачу:

5. Визначаємо основний час:

- чистова обробка;

мм - припуск на сторону.

б) Призначаємо режими різання за на обробку поверхні 84,8 _-1,0

1. Визначаємо швидкість обертання заготовки

2. Визначаємо частоту обертання заготовки:

3. Визначаємо радіальну подачу:

4. Приймаємо радіальну подачу:

5. Визначаємо основний час:

- чистова обробка;

мм - припуск на сторону.

в) Призначаємо режими різання за на обробку поверхні 45h6

1. Визначаємо швидкість обертання заготовки

2. Визначаємо частоту обертання заготовки:

3. Визначаємо радіальну подачу:

4. Приймаємо радіальну подачу:

5. Визначаємо основний час:

- чистова обробка;

мм - припуск на сторону.

Нормування операції

Нормування круглошліфувальної операції проводимо за «Загально-машинобудівними нормативами часу»:

1. Вибираємо допоміжний час на операцію: хв.

2. Вибираємо допоміжний час пов'язаний з переходами хв.

3. Вибираємо допоміжний час на контрольне вимірювання з урахуванням періодичності вимірів: хв.

4. Вибираємо час на обслуговування робочого місця: %

5. Вибираємо час перерв на відпочинок і особисті потреби: %.

6. Оперативний час

(13)



7. Вибираємо норму штучного часу:

(14)

8. Вибираємо підготовчо-заключний час: хв.

9. Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу:

(15)

хв.

Детальна розробка токарної операції з ЧПК

Операція 015 Токарна програмна

1. Підрізати торець 60/50к6

2. Підрізати торець 84,4/60

3. Точити 50к6 в розмір 52h12;

4. Точити 60h14 в розмір 60,9h12;

5. Точити 84,4h14 в розмір 86,4h12;

6. Точити 50k6 в розмір 50,4h10;

7. Точити 60h14 остаточно;

8. Точити 84,8h14 в розмір 85,25h10;

9. Точити канавку 49,5 х 3;

Призначаємо інструмент

1. Різець прохідний з пластиною із твердого сплаву Т15К6 (ТУ 2-035-1040-86)

2. Різець канавочний, відрізний із твердого сплаву Т15К6 (ОСТ 2Н 10-7-84)

Режими різання на токарну операцію вибираємо за нормативами режимів різання для верстатів з ЧПК.

1. Перехід: Підрізати торець 60/50к6

1.1. Інструмент: Різець прохідний =95⁰ Т15К6 ГОСТ 29631-86.

1.2.Визначаємо режими різання за літературою.

1.2.1 Глибина різання: t=1,8 мм.

1.2.2 Подача: S_o = 0,4 мм/об, S_хв=400 мм/хв.

1.2.3 Швидкість різання: V = 104 м/хв.

1.2.4 Частота обертання шпинделя визначається за формулою:

(16)

де: n - частота обертання шпинделя;

V- швидкість різання;

D- діаметр обробки.

;

1.2.5 Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата:

n_д = 560

1.2.6 Дійсна швидкість різання:

(17)

;

V_д=120 м/хв.

1.2.7 Потужність необхідна на різання: N_e = 2,4 кВт.

1.2.8 Робимо перевірку достатності потужності привода верстата:

N_e < N_шп 2,4 кВт < 7,5 кВт.

1.3 Основний час визначаємо за формулою:

(18)

де: i - кількість проходів;

S_о - обертова подача;

L - довжина ходу інструменту.

2. Перехід 2: Підрізати торець 84,4/60

2.1 Інструмент: Різець прохідний =95⁰ Т15К6 ГОСТ 29631-86.

2.2 Визначаємо режими різання за літературою:

2.2.1 Глибина різання: t=1,8 мм.

2.2.2 Подача: S_o = 0,4 мм/об, S_хв=400 мм/хв

2.2.3 Швидкість різання: V = 104 м/хв.

2.2.4 Частота обертання шпинделя визначається за формулою (16):

2.2.5 Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата:

n_д = 450

2.2.6 Дійсна швидкість різання за формулою (18):

V_д=120 м/хв.

2.2.7 Потужність необхідна на різання: N_e = 2,4 кВт.

2.2.8 Робимо перевірку достатності потужності привода верстата:

N_e < N_шп 2,4 кВт < 7,5 кВт.

2.3 Основний час визначаємо за формулою (19):

3. Перехід 3,6: Точити 50k6 в розмір 50,4h10

3.1 Інструмент: Різець прохідний =95⁰ Т15К6 ГОСТ 29631-86.

3.2 Визначаємо режими різання за літературою:

3.2.1 Глибина різання: t= 2,0 мм.

3.2.2 Подача: S_o = 0,4 мм/об, S_хв=320 мм/хв

3.2.3 Швидкість різання: V = 104 м/хв.

3.2.4 Частота обертання шпинделя визначається за формулою (16):

3.2.5 Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата:

n_д = 710

3.2.6 Дійсна швидкість різання за формулою (17):

V_д=120 м/хв.

3.2.7 Потужність необхідна на різання: N_e = 2,4 кВт.

3.2.8 Робимо перевірку достатності потужності привода верстата:

N_e < N_шп 2,4 кВт < 7,5 кВт.

3.3 Основний час визначаємо за формулою (19):

4. Перехід 4,7: Точити 60h14 остаточно

4.1 Інструмент: Різець прохідний =95⁰ Т15К6 ГОСТ 29631-86.

4.2 Визначаємо режими різання за літературою:

4.2.1 Глибина різання: t= 1,8 мм.

4.2.2 Подача: S_o = 0,4 мм/об, S_хв=320 мм/хв

4.2.3 Швидкість різання: V = 104 м/хв.

4.2.4 Частота обертання шпинделя визначається за формулою (16):

4.2.5 Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата:

n_д = 560

4.2.6 Дійсна швидкість різання за формулою (14):

V_д=120 м/хв.

4.2.7 Потужність необхідна на різання: N_e = 2,4 кВт.

4.2.8 Робимо перевірку достатності потужності привода верстата:

N_e < N_шп 2,4 кВт < 7,5 кВт.

4.3 Основний час визначаємо за формулою (17):

5. Перехід 5,8: Точити 84,8h14 в розмір 85,25h10

5.1 Інструмент: Різець прохідний =95⁰ Т15К6 ГОСТ 29631-86.

5.2 Визначаємо режими різання за літературою:

5.2.1 Глибина різання: t= 2,0 мм.

5.2.2 Подача: S_o = 0,4 мм/об, S_хв=320 мм/хв

5.2.3 Швидкість різання: V = 104 м/хв.

5.2.4 Частота обертання шпинделя визначається за формулою (16):

5.2.5 Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата:

n_д = 450

5.2.6 Дійсна швидкість різання за формулою (18):

V_д=120 м/хв.

5.2.7 Потужність необхідна на різання: N_e = 2,4 кВт.

5.2.8 Робимо перевірку достатності потужності привода верстата:

N_e < N_шп 2,4 кВт < 7,5 кВт.

5.3 Основний час визначаємо за формулою (19):

6. Перехід 9: Точити канавку 49,5 х 3

6.1 Інструмент: Різець прохідний =95⁰ Т15К6 ГОСТ 29631-86.

6.2 Визначаємо режими різання за літературою:

6.2.1 Глибина різання: t= 2,0 мм.

6.2.2 Подача: S_o = 0,4 мм/об, S_хв=320 мм/хв

6.2.3 Швидкість різання: V = 104 м/хв.

6.2.4 Частота обертання шпинделя визначається за формулою (17):

6.2.5 Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата:

n_д = 710

6.2.6 Дійсна швидкість різання за формулою (18):

V_д=120 м/хв.

6.2.7 Потужність необхідна на різання: N_e = 2,4 кВт.

6.2.8 Робимо перевірку достатності потужності привода верстата:

N_e < N_шп 2,4 кВт < 7,5 кВт.

6.3 Основний час визначаємо за формулою (19):

7. Основний час на обробку для операції 015:

То=То₁+То₂+То₃+То₄+То₅+То₆ (19)

То=0,03+0,13+0,21+0,39+0,13+0,21+0,39+0,02=1,59 хв.

Режими різання зводимо в таблицю

Таблиця 8. Нормування операції

	V хв-1	n хв-1	n д хв-1	S об мм/об	S хв мм/хв
1	120	552	560	0,4	400
2	120	392	450	0,4	400
3	120	662	710(S18)	0,4	320
4	120	552	560	0,4	320
5	120	392	450	0,4	320
6	120	662	710	0,4	320
7	120	552	560	0,4	320
8	120	392	450	0,4	320
9	120	662	710	0,4	320

1. Вибираємо допоміжний час, на встановлення, закріплення і зняття деталі:

.

2. Вибираємо допоміжний час, пов'язаний з обробкою: ;

3. Вибираємо допоміжний час на контрольні виміри з урахуванням періодичності контрольних вимірів: ;

4. Визначаємо оперативний час

(20)

;

5. Вибираємо час на обслуговування робочого місця: ;

6. Вибираємо час перерв на відпочинок і особисті потреби: ;

7. Визначаємо норму штучного часу:

(21)

;

8. Вибираємо підготовчо-заключний час: ;

9. Визначаємо норму штучно калькуляційного часу:

(22)

;

Таблиця 9. Вибір режимів різання та норм часу на решту операцій проводимо за допомогою ПЕОМ.

№ оп.	Перехід	Подача, мм/об	Швидкість різання, м/хв	Частота обертання	Основний час, хв.	Допоміжний час, хв.	Штучно-калькуляційний час, хв.
005	1. 2.	0,13 0,12	163 19,1	472 1216	0,2 0,14	0,46	0,97
010	1. 2. 3. 4. 5. 6 7. 8.	0,6 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,125 0,125	113 125 117 141 126 150 226 196	800 800 630 1000 800 800 1600 1250	0,19 0,16 0,1 0,15 0,13 0,08 0,23 0,32	1,19	2,96
020	1.	2,5	0,36	90	2,01	1,15	3,73
025	1.	0,44	24	950	1,52	0,6	2,48
030	1.	0,1	25,3	950	0,17	0,65	0,99

2. Конструкторський розділ

2.1 Проектування пристрою для фрезерування шпонкового пазу

2.1.1 Опис пристрою та принципу його дії

Пристрій призначений для обробки (фрезерування) шпонкового пазу 14N9 в умовах серійного виробництва, деталі вал-шестерня. Даний пристрій дозволяє за рахунок використання спеціальних установочних елементів та механізованого приводу підвищити точність обробки, а також прискорити процес встановлення, зняття та затиску заготовки. В результаті чого при використанні даного пристрою собівартість обробки на даній операції значно зменшиться.

Заготовка встановлюється на призми 4 і 5, та впирається в упор, ці установочні елементи лишають заготовку п'яти степеней свободи за виключенням обертання навколо власної осі. Після ввімкнення приводу 2 в штокову порожнину потрапляє під тиском робоча суміш, в результаті чого циліндр, що працює в тяговому режимі через коромисло 8 і кутові важелі 3, розподіляє зусилля на прихвати, які притискають заготовку до призми.

Розтиск заготовки відбувається , коли в штокову порожнину циліндр припиняється подача робочої суміші, а подається в без штокову порожнину і коромисло повертає кутові важелі в початкове положення.

2.1.2 Розрахунок точності базування заготовки, та сили затиску заготовки

мал. 4

. (23)

де Т45,4h9 = 0,087

- кут призми

Порівняємо отриману похибку з допуском на розмір 39,5 мм.:

.

Умова виконується. Отже точність забезпечено.



Размещено на http://www.allbest.ru/

мал.5. Схема дії сил на заготовку

Розрахунок сили затиску

Швидкість різання V=12,5 м/хв

Кількість обертів за хвилину

n = 285 хв^-

Глибина різання t = 5,5 мм

Подача S = 360 мм/хв

Розрахунок сили різання

(24)

Сила затиску.

Необхідну силу затиску знаходимо за формулою:

; (25)

Так як затиск проводиться двома однаковими прихватами, то зусилля затиску можна знайти з суми проекцій Wз1 і Wз2 на вісь.

При затиску, в точках дотику заготовки з призмою виникають реакції R1 і R2

Так як то

(26)

Сумарна сила тертя

(27)

де F1 - сила тертя “прихват - деталь”

F2 - сила тертя “прихват - опора”

(28)

(29)

де

Підставивши значення R1 отримаємо:

(30)

чи

де: К - коефіцієнт запасу знаходимо за формулою:

; (31)

де: - коефіцієнт гарантованого запасу = 1,5 ;

- коефіцієнт збільшення сили різання = 1 ;

- коефіцієнт збільшення сили різання в результаті затуплення =1,8;

- коефіцієнт збільшення сили різання в результаті преривчастого різання = 1;

- коефіцієнт характеризуючий постійність сили затиску = 1,3;

- коефіцієнт, що характеризує ергономіку ручних затискних механізмів = 1,2;

- коефіцієнт, що враховують при наявності крутних моментів =1;

Тоді:

Приймаємо .

Сила тертя:

Звідси:

Тоді сила затиску обчислюється за формулою (24)

Оскільки пневмоциліндр працює у тяговому режимі, то сила на штоці обчислюється за формулою:

(32)

де: МПа - робочий тиск;

- ККД пневмоциліндра;

- відношення діаметра штока до діаметра поршня.

Виводимо з формули (34) необхідний діаметр циліндра:

(33)

Корегуємо діаметр циліндра до найбільшого значення за (ГОСТ 19897 - 74)

D = 80 мм, d = 25 мм.

2.2 Розрахунок ріжучого інструменту для фрезерування пазу 14N9

2.2.1 Вибір геометричних параметрів

1. Довжина фрези L = 87 мм

2. Довжина хвостовика l = 32мм

3. Діаметр D = 14мм

4. Число зубців z = 4

5. Кут =20

2.2.2 Вибір та розрахунок конструктивних елементів

1. Швидкість руху подачі Sz = 0,44 мм/зуб, з попередніх розрахунків

2. Сила різання (із попередніх розрахунків) Pz = 292,4 Н

Рівнодіюча сила

 (34)

3. Числа зубців фрези

(35)

Приймаємо парне число зубів z = 4

4. Визначаємо крок зубців:

Окружний торцевий крок:

(36)

Осьовий крок

(37)

= 20

5. Визначаємо геометричні параметри робочої частини фрези: = 12, = 10

6. Вибираємо матеріал фрези: Р18

7. Призначаємо твердість деталей фрези після термообробки:

державки 32…41,5 HRC; ріжучої частини 63…66 HRC.

2.3 Розрахунок контрольно - вимірювального інструменту для контролю поверхні 50к6

2.3.1 Вибір граничних відхилень і граничних розмірів деталі та інструменту

1. За ГОСТ 25347-82 визначаємо граничні відхилення валу 50к6:

верхнє es = +18 мкм = +0,018 мм

нижнє ei = +2 мкм = +0,002 мм

2. Визначаємо граничні розміри валу 50к6:

dмах = d + es = 50 + 0,018 = 50,018 мм

dmin = d + ei = 50 + 0,002 = 50,002 мм

3. За ГОСТ 2Н853 - 81 вибираємо граничні відхилення калібра:

z1 = 3,5 мкм = 0,0035мм

у1 = 3 мкм = 0,003 мм

Н1 = 4 мкм = 0,004 мм

2.3.2 Побудова розташування полів допусків

мал. 6. Розрахунок виконавчих розмірів контрольно-вимірювального інструменту

Найбільший розмір прохідної скоби:

(38)

Найменший розмір прохідної скоби:

(39)

Зношений розмір прохідної скоби:

(40)

Виконавчий розмір прохідної скоби:

Найбільший розмір непрохідної скоби:

(42)

Найменший розмір непрохідної скоби:

(43)

Виконавчий розмір непрохідної скоби:

Висновок

В курсовому проекті вирішені наступні задачі:

- на основі проведеного аналізу призначення та умов роботи механізму (машини), технічних умов на його виготовлення, а також аналізу технологічності розроблено робоче креслення заданої деталі;

- за результатами аналізу існуючого технологічного процесу виготовлення деталі, а також типових технологічних процесів, розроблено новий технологічний процес виготовлення деталі, проведено вибір форми та встановлено спосіб виготовлення заготовки, вибрано сучасне технологічне обладнання та технологічне оснащення, розраховані загальні та міжопераційні припуски, режими різання та технічні норми часу, оформлено комплект технологічної документації.

Розроблений в проекті технологічний процес виготовлення деталі відрізняється від існуючого на підприємстві наступним:

- змінена технологічна послідовність механічної обробки деталі;

- для проведення токарної обробки застосовані різці з металокерамічною різальною частиною;

- для фрезерної операції розроблено конструкцію спеціального пристрою з механізованим приводом.

Зміна технологічної послідовності обробки деталі проведена в зв'язку з використанням в технологічному процесі сучасних багатоопераційних верстатів з ЧПУ.

Використання токарних різців з металокерамічною ріжучою частиною дозволяє застосовувати при обробці більш продуктивні режими різання та підвищити якість обробки.

Використання конструкції спеціального пристрою з механізованим приводом на фрезерній операції дозволяє підвищити продуктивність, зменшити собівартість виготовлення деталі на даній операції.

вал шестерня механічний фрезерування

Список використанї літератури

1. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального виробництва: Підручник. - К.: «Кондор»,2008.

2. Кирилович В.А. Нормування часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПУ: Навчальний посібник. / В.А. Кирилович, П.П.Мельничук, В.А. Яновський. - Житомир: ЖІТІ, 2001.

3. Технологія автоматизованого виробництва: Підручник / О.О. Жолобов, В.А. Кирилович, П.П.Мельничук, В.АЯновський .-Житомир: ЖДТУ, 2008.

4. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Навчально-методичний посібник /В.В.Ковальов, Л.Г.Полонський,В.В.Сєров та інш. ; - Житомир: ЖДТУ, 2008.

5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-хт. Т. 1 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерекова. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985.

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

7. Металлорежущие станки: Каталог-справочник: В 8 Т. / НИИМАШ. - М.: 1982 - Т.З: Станки сверлильно-расточной группьі.

8. ГОСТ 3.1129-93. Межгосударственньїй стандарт. Общие правила записи технологической информации в технологических документах на технологические процессн и операции. - Киев, Госстандарт Украини, 1996.

Приложение

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1

Аркуш

Аркушів

1

3

Розроб.

Федоренко

ЖДТУ ТМ-133

10.1.01.ххххх

Перевірив

Мельничук

Т.контр.

Вал-шестерня

Н. контр.

М01

Сталь 40Х ГОСТ 4543-84

М02

Код

ОВ

МД

ОН

Н.вит

КВМ

Код загот.

Профіль і розміри

КД

МЗ

7,4 1

0,56

41211Х

334 х 89,05

1 8,7

А

Цех

Уч.

РМ

Опер

Код,назва операції

Позначення документа

Б

Код,назва обладнання

СМ

Проф

Р

УП

КР

КОВД

ОН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

А 03

ХХ

ХХ

ХХ

005

4269 Фрезерно-центрувальна

40Т

ХХ

Б 04

381825 Фрезерно-центрувальний МР-71

2

15292

312

1Р

1

1

1

100

1

15,8

О 05

1. Фрезерувати 2 торці в розмір 334 мм

06

2. За центрувати 2 торця 2,5 мм

07

Контроль виконавцем.

Т 08

391255. ХХХХ - фреза торцева 60 Т5К10, ГОСТ 9473-80; 391242. ХХХХ - свердло центровочне 2,5 Р6М5 ГОСТ 14952-75;

09

ПРХХХХХХ - Універсально переналагоджуваний пристрій; 393610 - Шаблон на 334-0,5.

10

А 11

ХХ

ХХ

ХХ

010

4110 Токарна

40Т

ХХ

Б 12

381101 Токарно-гвинторізальний верстат 16К20

2

15292

3112

1Р

1

1

1

100

1

16,5

О 13

1. Точити торець; 2. Точити 45h6 в розмір 46,3h12; 3. Точити 50h6 в розмір 51,5h12; 4. Точити 60h14 в розмір 60,9h112;

14

5. Точити 45h6 в розмір 45,4h10; 6. Точити 50h14 в розмір 50,4h10; 7. Точити 60h14 в розмір 60h11;

15

8. Точити канавку 44,5х3 мм з фаскою 45; 9 Точити канавку 49,5х3 мм з фаскою 45; 10. Зняти фаски.

Т 16

392101 - Різець прохідний упорний Т15К6, ГОСТ 18879-73; 392101 - Різець відігнутий прохідний Т15К6, ГОСТ 18879-73

17

392101 - Різець канавочний Т15К6, ГОСТ 18879-73; 392842.ХХХХ - Центр, що обертається ГОСТ 8742-75;

МК

Форма 1а

Аркуш

2

10.1.01.ххххх

Змін

Арк.

№ докум

Підпис

Дата

Змін

Аркуш

№ докум

підп

дата

А

Цех

Уч.

РМ

Опер

Код, назва операції

Позначення документа

Б

Код, назва обладнання

СМ

Проф

Р

УП

КР

КОВД

ОН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

01

393311. ХХХХ - Штангенциркуль ШЦ-І-125-0,1 ГОСТ166-80; 393120. ХХХХ- Калібр-скоба 60h11 ГОСТ 18363-73;

02

393120. ХХХХ- Калібр-скоба 45h10 ГОСТ 18363-73; 393610. ХХХХ - шаблон 3 х 45 ГОСТ 24961-81

03

А 04

ХХ

ХХ

ХХ

015

ХХХХ Токарна з ЧПК

40Т

ХХ

Б 05

381021 Токарний верстат 16К20Ф3

2

15292

312

1Р

1

1

1

100

1

21,5

О 06

1. Точити 50к6 в розмір 51,5h12; 2. Точити 60h14 в розмір 60,9h12; 3. Точити 84,4h14 в розмір 86,4h12; 4.Точити 50k6

07

в розмір 50,4h10; 5. Точити 60h14 в розмір 60h11; 6.Точити 84,8h14 в розмір 85,25h10; 7.Точити канавку 49,5 х 3

08

з фаскою 45; 8. Зняти фаски

09

Контроль виконавцем.

Т 10

Різець прохідний упорний = 93 Т5К10 2102-0311 ТУ 2-035-892-82; Різець контурний = 93 Т5К10 ТУ 2-035-892-82;

11

Різець для обробки зовнішніх канавок ОСТ 2И10-7-71; 393311. ХХХХ - Штангенциркуль ШЦ-І-125-0,1 ГОСТ166-80; 393120. ХХХХ- Калібр-скоба

12

50h10 ГОСТ 18363-73; 393610. ХХХХ - шаблон 3 х 45 ГОСТ 24961-81;396110.ХХХХ - патрон токарний 3 - х кулачковий ГОСТ 2571-71

13

А 14

ХХ

ХХ

ХХ

020

4163 Зубофрезерна

40Т

ХХ

Б 15

381522 Зубофрезерний верстат 5Д32

2

15292

312

1Р

1

1

1

100

1

12,9

О 16

Фрезерувати зубці mп=4; z = 19; = 805”, напрям лінії зуба лівий

17

Контроль виконавцем.

Т 18

391810 - Фреза зубофрезерна ГОСТ 9324-80;

19

392846 - Центра поводкові ГОСТ 13215-79; 393610 - Шаблон ГОСТ 24961-81

20

21

МК

Аркуш

3

10.1.01.ххххх

Змін

Арк.

№ докум

Підпис

Дата

Змін

Аркуш

№ докум

підп

дата

А

Цех

Уч.

РМ

Опер

Код, назва операції

Позначення документа

Б

Код, назва обладнання

СМ

Проф

Р

УП

КР

КОВД

ОН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

А 01

ХХ

ХХ

ХХ

025

ХХХХ Шпоночно-фрезерувальна

4ОТ

ХХ

Б 02

381671. ХХХХ Фрезерний верстат 6Р11

2

15292

312

1Р

1

1

1

100

1

15,2

О 03

Фрезерувати шпоночний паз b = 14 мм витримуючи розмір 77

04

Контроль виконавцем

Т 05

391820. ХХХХ - фреза кінцева 14, Р6М5, ГОСТ 9140-78; 393180. ХХХХ - калібр пазовий в = 14 ГОСТ 18493-81

06

ХХХХХХ. ХХХХ - пристосування спеціальне

07

А 08

ХХ

ХХ

ХХ

030

4120 Свердлувальна

4ОТ

ХХ

Б 09

38121Х Свердлувальний верстат 2А125

2

15292

312

1Р

1

1

1

100

1

12,4

О 10

Свердлувати отвір 7.

Т 11

393610. ХХХХ - Свердло 7мм. 2 = 90, Р6М5, ГОСТ 10902-77; 393610. ХХХХ - Шаблон; 393610 - Пристрій верстатний ГОСТ 24961-81

12

А 13

ХХ

ХХ

ХХ

035

4131 Круглошліфувальна

4ОП

ХХ

Б 14

381311. ХХХХ Круглошліфувальний верстат 3Б161

2

15292

312

1Р

1

1

1

100

1

21,1

О 15

Шліфувати 50к6;;

16

Шліфувати 84,8-1,0;

17

Шліфувати 45h6

Т 18

398110. ХХХХ- Шліфувальний круг 400х203х40 ГОСТ 8570-80; 392846 - Центра поводкові ГОСТ 13215-79;

19

393120. ХХХХ- Калібр-скоба 45h6 ГОСТ 18363-73; 393120. ХХХХ- Калібр-скоба 50к6 ГОСТ 18363-73;

20

21

МК

ГОСТ 3.1418-82 Форма 2

			Аркуш	Аркушів
			1	2
Розроб.	Федоренко	ЖДТУ ТМ-133			601.46.ххххх
Перевірив	Мельничук
Т.контр.		ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ	N операції
Н. контр.			015
Назва операції	Матеріал	Твердість	ОВ	МД	Профіль та розміри	МЗ	КОВД
Токарна програмна	Сталь 40Х ГОСТ 4543-84	НВ 207	кг	7,4	33,4х 89,05	8,7	1
Обладнання, пристрії ЧПК	Позначення програми	То	Тд	Тп.з.	Тшт.	МОР
16К20Ф3,	ПЕРФОСТРІЧКА	1,59	1,87	21,5	3,9	УКРИНОЛ
Р		ПІ	D або В	L	t	i	s	n	v
О 01	1. Встановити і закріпити деталь
Т 02	382849. ХХХХ - Патрон токарний 3 - х кулачковий ГОСТ 2571-71;
Р 03
О 04	2. Підрізати торець 60/50к6
Т 05	Різець прохідний = 93 Т5К10 2102-0311 ТУ 2-035-892-82;
Р 06			60	1,8	2,0	-	0,4	560	120
07
О 08	3. Підрізати торець 84,4/60
Т 09	Різець прохідний = 93 Т5К10 2102-0311 ТУ 2-035-892-82;
Р 10			84,8	1,8	2,0	-	0,4	450	120
11
13	Точити 50к6 в розмір 52h12;
Т 14	Різець прохідний = 93 Т5К10 2102-0311 ТУ 2-035-892-82;
Р 15			52	30	2,0	-	0,4	710	120
О 16
17	Точити 60h14 в розмір 60,9h12;
18	Різець прохідний упорний = 93 Т5К10 2102-0311 ТУ 2-035-892-82;
19			60,9	44	1,8	-	0,4	560	120
ОК

ГОСТ 3.1418-82 Форма 2а

		Аркуш
		2
N операції											601.40.ххххх
015
	Арк.	№ докум	Підпис	Дата	Змін	Аркуш	№ докум	підп	дата
Р		ПІ	D або В	L	t	i	s	n	v
О 01	Точити 84,4h14 в розмір 86,4h12;
Т 02	Різець прохідний = 93 Т5К10 2102-0311 ТУ 2-035-892-82;
Р 03			86,4	87	2,0	-	0,4	450	120
О 04	Точити 50k6 в розмір 50,4h10;
Т 05	Різець контурний = 93 Т15К6 ТУ 2-035-892-82;
Р 06			50,4	30	2,0	-	0,4	710	120
О 07	Точити 60h14 в розмір 60h11
Т 08	Різець контурний = 93 Т15К6 ТУ 2-035-892-82;
Р 09			60	44	1,8	-	0,4	560	120
О 10	Точити 84,8h14 в розмір 85,25h10;
Т 11	Різець контурний = 93 Т15К6 ТУ 2-035-892-82;
Р 12			85,25	87	2,0	-	0,4	450	120
О 13	Точити канавку 49,5 х 3 з фаскою 45 з фаскою 45; з фаскою 45;
Т 14	Різець для обробки зовнішніх канавок ОСТ 2И10-7-71;
Р 15			49,5	5,5	2,0	-	0,4	710	120
О 16	Зняти фаски
Т 17	Різець контурний = 93 Т15К6 ТУ 2-035-892-82;
Р 18
19	Зняти деталь
20
21
ОК

ГОСТ 3.1418-82 Форма 3

		Аркуш	Аркушів
			1
Розроб.	Федоренко	ЖДТУ ТМ-133	201.40.ххххх
Перевірив	Мельничук
Т.контр.				ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ	н
Н. контр
H 14,h14 IT/2
КЕ

ГОСТ 3.1418-82 Форма 2

			Аркуш	Аркушів
				1
Розроб.	Федоренко	ЖДТУ ТМ-133			601.40.ххххх
Перевірив	Мельничук
Т.контр.				ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ	N операції
Н. контр.					035
Назва операції	Матеріал	Твердість	ОВ	МД	33,4х89,05	МЗ	КОВД
Круглошліфувальна	Сталь 40Х ГОСТ 4543-84	НВ 207	1	7.4		8.7	1
Обладнання, пристрії ЧПК	Позначення програми	То	Тд	Тп.з.	Тшт.	МОР
Круглошліфувальний верстат 3Б151Ф2	Перфострічка	0,57	0,48	21,1	1,21	Емульсія
Р		ПІ	D або В	L	t	i	s	n	v
О 01	Встановити і закріпити деталь
Т 02	Центра поводкові ГОСТ 13215-79;
Р 03
О 04	Шліфувати 50к6;
Т 05	398110. ХХХХ- Шліфувальний круг 400х203х40 ГОСТ 8570-80; 393120. ХХХХ- Калібр-скоба 50к6 ГОСТ 18363-73;
Р 06			50	25.5	0.1	-	0.005	191	30
О 07	Шліфувати 84,8-1,0
Т 08	398110. ХХХХ- Шліфувальний круг 400х203х40 ГОСТ 8570-80;393120. ХХХХ- Калібр-скоба 84.8-1,0 ГОСТ 18363-73;
Р 09			84.8	74	0.1	-	0.005	112.67	30
О 10	Шліфувати 45h6;
Т 11	398110. ХХХХ- Шліфувальний круг 400х203х40 ГОСТ 8570-80;393120. ХХХХ- Калібр-скоба 50h6 ГОСТ 18363-73;
Р 12			45	81.5	0.1	-	0.005	212	30
13	Зняти деталь
14
15
16
17
ОК

ГОСТ 3.1418-82 Форма 3

		Аркуш	Аркушів
			1
Розроб.	Федоренко	ЖДТУ ТМ-133	201.40.ххххх
Перевірив	Мельничук
				ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ	н
Н. контр
H 14,h14 IT/2
КЕ

Размещено на Allbest.ru