Розробка технологічного процесу виготовлення деталі "зубчасте колесо"
Трудомісткість і собівартість виробу як критерії оцінки технологічності деталі. Вибір і обґрунтування методу отримання заготовки. Методика розрахунку коефіцієнту використання матеріалу прокату. Визначення міжопераційних припусків на обробку деталі.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 18.09.2016 |
Размер файла | 108,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Технологічна частина
1.1 Опис деталі і її обробка в вузлі
Деталь «Зубчасте колесо» відноситься до класу Z - зубчастих коліс. Ступінь точності 7-С по ГОСТ1643-81, що визначає послідовність обробки зубів, зубофрезерування, зубозакруглення, та зубошліфування. Шестерня складається із вінця на якому нарізано 24 зубів з модулем m = 3 мм.
Центральний отвір простої форми пов.11 Ш36 з фаскою пов.10 під кутом 45°. В отворі протягнуто 8 шліцьових пазів d8-36H7x40H12x7D9 з центруванням по зовнішньому діаметру. Після нарізання та закруглення зубів вони піддаються СВЧ 45…50 HRC.
Деталь проходить декілька етапів термообробки:
· Відпал;
· Поліпшення - (гартування з високим відпуском) до твердості 32…35;
· ТВЧ 45 …50 HRC .
1.2 Хімічні та механічні властивості матеріалу
Таблиця 1. Хімічний склад сталі марки 40Х ГОСТ 4543-71
Вуглець С |
Кремній Si |
Марганець Mn |
Сірка S |
Фосфор P |
Нікель |
Хром |
|
Не більше |
Не більше |
||||||
0,36 0,44 |
0,17 0,37 |
0,50-0,80 |
0,035 |
0,035 |
0,30 |
0,8-1,1 |
Таблиця 2. Механічні властивості сталі марки 40Х ГОСТ 4543-71
уT МПа |
уВ МПа |
дз% |
ц% |
An МПа |
НВ |
||
нормалізація |
Після відпалу |
||||||
780 |
980 |
10 |
45 |
59 |
174-217 |
167-207 |
1.3 Аналіз конструкції деталі «Колесо зубчасте» на технологічність
Основними критеріями оцінки технологічності деталі є трудомісткість і собівартість виробу. Відпрацьована на технологічність деталь не повинна ускладнювати механічну обробку , елементи деталі повинні бути уніфіковані, щоб зменшити номенклатуру використовуваного інструменту.
До всіх поверхонь повинен бути вільний доступ ріжучого і вимірювального інструментів.
Якісний аналіз технологічності.
Колесо зубчасте виготовлено із кованки штампованої, яка має штампувальні радіуси і ухили.
У деталі «Колесо зубчате» центральний отвір пов.11 Ш36 мм простої форми. Центральний отвір пов.11 і шліцьові пази пов.13-20 обробляють високопродуктивним методом - протягуванням.
В отворі пов.11 фаска пов.10 під кутом 45°,що дає можливість легкому заходу протяжки.
Торцеві поверхні пов. 1,9 простої форми без виступаючих ступить. Мається ступиця, розташована з одної сторони, вона проходить чистову та оброблювальну обробку. Це дозволяє на зубофрезерній й зубошліфу-вальній операціях на одній оправці обробляти одночасно два колеса, що підвищує продуктивність обробки (при цьому основний час скорочується на 20-25%).
Центральний отвір має фаску, вона призначена для зручності монтажу і техніки безпеки.
Поверхні зубів закруглені, це дає плавність та безшумність у роботі.
Кількісний аналіз технологічності.
Кількісний аналіз заключається в визначенні коефіцієнтів уніфікації, точності і шорсткості. Для цього по деталі зводять в таблицю.
Таблиця 3
Номер поверхні |
Квалітет точності |
Параметр шорсткості Ra [мкм] |
Уніфікаційні елементи |
Спосіб обробки |
|
1, 4, 9 |
h14 |
6,3 (4) |
Точити начорно, Точити начисто |
||
2,8 |
h14 |
6,3 (4) |
2 |
Точити фаски |
|
3 |
h11 |
3,2 (5) |
Точити начорно, Точити начисто |
||
5 |
h14 |
6,3(4) |
1 |
Точити канавку |
|
6 |
к6 |
0,8 (7) |
Точити начорно, Точити начисто, Шліфувати начорно, Шліфувати начисто |
||
7 |
h14 |
6,3(4) |
1 |
Точити канавку |
|
10 |
Н14 |
6.3 (4) |
1 |
Розточити фаску |
|
11 |
H7 |
1.6 (6) |
1 |
Розточити, Шліфувати |
Всього 45 поверхонь.
Коефіцієнт уніфікації:
(1)
(0,88>0,6)
По даному показнику деталь технологічна.
Коефіцієнт точності показників важкості виготовлення деталі:
(2)
= (3)
=
3. Коефіцієнт шорсткості вказує на важкість обробки:
(4)
= (5)
По всім коефіцієнтам деталь технологічна і труднощів в обробці не складає.
1.4 Визначення типу виробництва і його характеристика
За завданням річна виробнича програма N = 12000 штук.
Маса деталі 1,43 кг. Визначаємо, що тип виробництва серійне. Серійне виробництво характеризується випуском продукції окремими повторюваними партіями або серіями. Обладнання: універсальне та спеціальне, розташоване в цеху або по ділянках, або по ходу технічного процесу. Пристосування та ріжучий інструмент універсальний і спеціальний. В якості вимірювального інструменту застосовується: калібр - скоби, калібр-пробки, шаблони. Технологічна документація розробляється детальніше у вигляді маршрутних, операційних карт і карт ескізів. Кваліфікація робітників середня. Токарі, свердлильники, фрезерувальники, зуборізчики, шліфувальники 2-го розряду.
Обсяг партії деталей
n= (6)
n= = 237 штук.
Приймаються n = 250 штук.
Де N - річна виробнича програма, шт.;
T - число днів (3-5),на яке мається запас деталей на складі,
Ф - річний фонд робочого часу.
1.5 Технічні вимоги на деталь і методи їх забезпечення
Технічні вимоги на креслення деталі дає конструктор, а технолог повинен так спроектувати техпроцес, щоб виконання всіх умов було можливим.
Точність виготовлення деталі складається з точності розмірів, точності форми, відносного положення поверхонь деталі і шорсткості поверхонь.
Задані на креслені технологічні умови гарантують деталі від перекосу при зубонарізанні, зубошліфуванні на одній оправці. А також в зібраному вузлі, що забезпечує кінематичну точність роботи колеса в парі з іншим колесом. Вимоги по твердості деталі забезпечують зносостійкість і міцність деталі.
Таблиця 4
Зміст тех. умов |
Метод виконання |
Метод контролю |
|
197 НВ |
Відпал в термопечі |
Прилад Брінелля |
|
32-35HRC |
Поліпшення в термопечі |
Прилад Роквелла |
|
ТВЧ 45…50 HRCэ |
Струм високої частоти |
Прилад Роквелла |
|
Зубошліфування на оправці |
Індикатор ИЧ 05кл.0 ГОСТ 577-68 |
||
Шліфування |
Індикатор |
2. Технологічна частина
2.1 Вибір і обґрунтування методу отримання заготовки
Визначаємо масу деталі.
Розбиваємо деталь на прості геометричні фігури:
Mдет= Vдет Ч с, (7)
Де Mдет - маса деталі [кг],
Vдет - маса деталі [смі],
с - питома вага сталі [г/ смі].
Рисунок 1
Mдет = (8)
Mдет = 0,000785 Ч 7,8 (7,82 Ч 2,2) + (62 Ч 5,6) - (3,62 Ч 7,8) = 1,43 кг.
Розрахунок розмірів заготовки з поковки
Діаметр проката
Круг
Довжина прокату = Lдет + ZЧ2 = 84 мм.
де Z = 3 мм - припуск на сторону.
Рисунок 2
Маса заготівки із прокату:
Мпр = ; (9)
Мпр = = 3,71 кг.
Норма витрат прокату:
Н вит. пр. = ; (10)
Нвит.пр. = = 3,85 кг.
Коефіцієнт використання матеріалу прокату:
Кпр = ; (11)
Кпр = = 0,37
Розрахунок розмірів заготовки одержаною штампуванням по ГОСТ 7829 - 74.
Розрахунок розмірів заготівки одержаною штамповкою по ГОСТ 7505-89.
Штампувальне обладнання - КГП, закритий штамп.
Початкові дані по деталі:
Матеріал - Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Маса деталі Мдет = 1,43 кг.
Маса штампування розрахункова:
Мштр = Кр Ч Мдет, (12)
Кр - розрахунковий коефіцієнт (1,5 - 1,8).
Мштр = 1,6 Ч 1,43 = 2,28 кг
Клас точності штампування залежно від обладнання - Т2.
Група сталі - М2.
Ступінь складності С = (13)
С = = 0,62, що відповідає ступіні складності С2 [2,С30]
Таблиця 5
Маса штамповки розрахункова, кг |
Група сталі |
Ступінь складності |
Клас точності |
Індекс вихідний |
|
2,28 |
М2 |
С2 |
Т2 |
8 |
Конфігурація поверхні роз'єму штампа П (плоска)
Визначення припусків на механічну обробку і розмірів штампування.
Припуски на сторону складають для розмірів:
Ш78h11 (Ra 3,2) = 1,3 мм;
Ш60к6 (Ra 0,8) = 1,4 мм;
Ш 36Н7 (Ra 0,8) = 1,2 мм;
78h14 (Ra 6,3; Ra6,3) = 1,3 мм; 1,3 мм;
22h14 (Ra 6,3; Ra6,3) = 1,1 мм; 1,1 мм.
Доповнюючи припуски, які враховують:
А) відхилення від прямолінійності - 0,2 мм (ГОСТ 7505-89)
Б) зміщення по поверхні роз'єму штампування - 0,2 мм (ГОСТ 7505-8)
Визначаємо розміри штампування шляхом додавання до розмірів готової деталі подвоєних припусків на сторону.
Таблиця 6
Розмір деталі |
Параметр шорсткості Ra [мкм] |
Загальний припуск на обробку, мм |
Розмір заготовки з відхиленням , мм |
|
Діаметральні розміри |
||||
Ш78h11 |
3,2 |
2(1,3+0,2+0,2) =3.4мм |
Ш81,4 прийм.Ш мм |
|
Ш60к6 |
0,8 |
2(1,4+0,2+0,2) = 3,6мм |
Ш63,6 прийм.Ш мм |
|
Ш36H7 |
0,8 |
2(1,2+0,2+0,2) = 3,2мм |
Ш32,8 прийм.Ш мм |
|
Лінійні розміри |
||||
78h14 |
6,3; 6,3 |
2(1,3+0,2+0,2) = 3,4 мм |
81.4 мм прийм. |
|
22h14 |
6,3; 6,3 |
2(1.1+0.2+0.2) = 2,8 мм |
25мм прийм. |
Рисунок 3
Розрахунок маси штампування:
Штампування розбиваємо на прості геометричні фігури.
Рисунок 4
Мшт = 0,000785 Ч 7,8Ч(8,12 Ч 2,5 + 6,42 Ч 5,6 - 3,32 Ч 8,1 ) = 1,86 кг.
Норма витрат матеріалу на одну деталь:
Нвит.м. = Мшт (14)
Нвит.м. = 1,86 = 2,05 кг.
Коефіцієнт використання матеріалу поковки:
Кшт= ; (15)
Кшт = = 0,69
Розрахунок собівартості заготовок:
Заготовка з поковки:
Смат.пр = Нвит.пр Ч () (16)
Sпр - вартість 1 т. поковки
Sпр = 24000 грн.
Смат.пр = 3,85 Ч () = 92,4 грн.
Заготовка - штампування.
Смат.шт = Нвит.шт. Ч () (17)
Sшт - вартість 1 т. прокату
Sшт = 29000 грн.
Смат.пр = 2,05 Ч () = 59,45 грн.
Таким чином Кшт - Кп= 0,69-0,37=0,32>15, тобто в якості заготовки приймаємо штампування.
2.2 Розрахунок межопераційних припусків на обробку деталі «Блок-шестерня»
деталь міжопераційний технологічність припуск
Таблиця 7
Операція |
Квалітет точності |
Параметр шорсткості Ra, мкм |
Припуск на операцію, мм |
Межопераційні розміри, мм |
|
Поверхня 3 78h11 |
|||||
Точіння чистове |
h11 |
3,2 |
0,9 |
||
Точіння чорнове |
h12 |
6,3 |
2,1 |
||
Штампування |
T2 |
50 |
3 |
Ш |
|
Поверхня 6 |
|||||
Шліфування чистове |
k6 |
0,8 |
0,12 |
Ш |
|
Шліфування чорнове |
h8 |
1,6 |
0,28 |
||
Точіння чистове |
h11 |
3,2 |
1,1 |
||
Точіння чорнове |
h12 |
6,3 |
2,5 |
||
Штампування |
T2 |
50 |
4 |
Ш |
|
Поверхня 11 |
|||||
Шліфування |
Н7 |
1,6 |
0,4 |
||
Розточка чистова |
Н11 |
3,2 |
0,8 |
||
Розточка чорнова |
Н12 |
6,3 |
1,8 |
||
Штампування |
T2 |
50 |
3 |
Ш |
2.3 Проектування технологічного процесу деталі «Колесо зубчасте»
Таблиця 8
№ опер. |
Найменування та зміст |
Обладнання |
Застосування |
Різальний інструмент |
Вимірювальний інструмент |
|
005 |
5110 Термічна обробка |
Термопіч |
Прилад Брінелля |
|||
010 |
4233 Токарна з ЧПК 1.Точити начорно пов.9, 6, 4 2.Точити начисто пов. 9, 8, 6, 4 3.Розточувати начорно отв. 11 4. Розточувати начисто отв. 11 та фаску 10 5.Точити канавку пов. 7 6. Точити канавку 5 |
381021 Мод. 16К20Ф3 |
396111 Патрон 7100-0068 ГОСТ2675-80 |
392191 Різець 2100-2154 Р20 ГОСТ26611-75 392192 Різець 2101-0955 Р10 ГОСТ20872-80 392193 Різець 2145-0551 Р20 ГОСТ20874-75 392115 Різець Р01.00.000 392115 Різець ГОСТ 18874-73 2120-0502 |
393111 Калібр-скоба 8113-0114 h11 ГОСТ 18360-73 393111 Калібр-пробка 8133-0279 Н11 ГОСТ 16780-71 |
|
015 |
4233 Токарна з ЧПК 1.Точити начорно пов.1, 3 2.Точити начисто пов. 1, 2, 3 3. Розточити поверхню 12 |
381021 Мод. 16К20Ф3 |
396111 Патрон 7100 - 0068 ГОСТ2675 - 80 |
392191Різець 2100-2154 Р20 ГОСТ 26611-75 392192 Різець 2101-0955 Р10 ГОСТ20872-80 |
393122 Калібр-скоба 8113-0139 ГОСТ 18363-73 Калібр-пробка 8133-0288 Н14 ГОСТ 16780-71 |
|
020 |
8015 Шпонково-фрезерна Фрезерувати паз пов. 45 |
381671 Мод. 692М |
396131 Лещата 7200-0253 ГОСТ 21168-75 |
391820 Фреза шпонкова Р6М5 2234-0377 ГОСТ9140-78 |
393181 Калібр-призма B=18 ГОСТ 24114-80 |
|
025 |
4181 Горизонтально-протяжна Протягнути шліці пов. 13-20 |
381751 Мод. 7Б55У |
396100 Адаптер |
396100 Протяжка 2402-2018 ГОСТ 25969-82 |
393181 Калібр-призма B=4 ГОСТ 24114-80 |
|
025 |
4152 Зубофрезерна 1.Фрезерувати 24 зубців пов. 21-44 |
381572 мод. 53А50 |
366100 Оправка 7150-0433 ГОСТ 18438-73 |
391814 Фреза 2510-4079 ГОСТ9324-80 |
394511Зубомер змищення М1 (2500) ГОСТ 4446-81 |
3. Розрахункова частина
Розрахунок режимів різання та норм часу на токарну з ЧПУ (010, Токарна з ЧПК).
Деталь «Колесо зубчасте».
Матеріал деталі Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
уВ = 980 МПа, 207 НВ (відпалена).
Точність обробки h14, h11, H11.
Шорсткість поверхонь - Ra6,3; Ra3,2.
Заготовка - кованка штампована.
Клас точності - Т2.
Стан поверхні - з коркою.
Вибір верстата - Токарний з ЧПК 16К20Ф3.
N = 11 кВт, з = 0,75.
Зміст операції.
А. Встановити і закріпити заготовку.
1. Точити начорно поверхні 9, 6, 4;
2. Точити начисто поверхні 9, 8, 6, 4;
3. Розточити начорно отвір 11;
4. Розточити начисто отвір 11 та фаску 10;
5. Точити канавку 7;
6. Точити канавку 5.
Б. Зняти деталь.
Контроль майстром 5%, ОТК 20%.
Вибір інструмента.
На верстаті 16К20Ф3 використовують різці з перетином 25Ч25 мм, товщина пластини 6,4 мм. Форма пластини - ромбічна.
Для чорнової стадії обробки по корці спосіб закріплення пластини - клиноприхватом.
Матеріал пластини - Р10.
Для чистової стадії обробки спосіб закріплення пластини - двухплечим прихватом за виїмку.
Матеріал пластини - Р01.
Для чорнової стадії обробки (точіння і розточування) Задній кут б-6°, передній кут -18°.
Форма передньої поверхні - плоска з фаскою, ширина фаски = f=0,5.
Радіус вершини різця rв = 1 мм.
Нормативний період стійкості Т = 30 хв.
Для чистової стадії обробки: задній кут б-8°, передній кут -15°. Кінематичний кут в плані ц - 63°
Форма передньої поверхні - плоска з фаскою, ширина фаски = f=0,3.
Радіус вершини різця rв = 1 мм.
Нормативний період стійкості Т = 30 хв.
1-й перехід. Точити начорно поверхні 9, 6, 4.
Глибина різання: t 9= 1 мм; t 6= 1,1 мм; t 4= 1 мм.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Технічні характеристики компресорної установки. Аналіз технологічності деталі. Вибір та техніко-економічне обґрунтування методу отримання заготовки. Визначення припусків для обробки поверхні аналітичним методом та етапи обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2013Короткі відомості про деталь. Технічні вимоги до виготовлення деталі. Матеріал деталі, його хімічний склад і механічні властивості. Аналіз технологічності і конструкції деталі. Визначення типу виробництва. Вибір виду та методу одержання заготовки.
курсовая работа [57,9 K], добавлен 11.02.2009Технологічний аналіз конструкції деталі шестерня. Вибір типу заготовки і обґрунтування методу її виготовлення. Розробка маршрутного технологічного процесу виготовлення деталі. Вибір обладнання та оснащення. Розробка керуючої програми обробки деталі.
дипломная работа [120,4 K], добавлен 28.03.2009Аналіз технологічності конструкції деталі Стійка. Вибір заготовки та спосіб її отримання за умов автоматизованого виробництва. Вибір обладнання; розробка маршрутного процесу та управляючих програм для обробки деталі. Розрахунок припусків, режимів різання.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.01.2015Проектування операційного технологічного процесу виготовлення деталі "Корпус": вибір форми заготовки, розрахунок припусків на обробку, режимів різання, похибок базування, затискання елементу. Розробка схеми взаємодії сил та моментів, що діють на деталь.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 04.07.2010Оформлення кресленика деталі, виливка, кованки. Аналіз технічних вимог на виготовлення деталі. Матеріал деталі та його властивості. Визначення типу виробництва. Вибір виду і методу отримання заготовки. Економічне обґрунтування вибору заготовки.
учебное пособие [3,8 M], добавлен 07.08.2013Вибір методу виготовлення заготовки деталі "Корпус", установлення технологічного маршруту її обробки. Визначення розмірів, допусків, шорсткості поверхонь, виду термічної обробки з метою розробки верстату для фрезерування торцю та розточування отвору.
курсовая работа [475,7 K], добавлен 07.07.2010Врахування економічних міркувань при розробці проектної технології вибору технологічного обладнання. Використання верстатів широкого, загального призначення. Критерії вибору пристроїв для виготовлення деталі. Вибір різального та допоміжного інструментів.
реферат [19,3 K], добавлен 30.11.2014Технічні вимоги на деталь "вал". Повний конструкторсько-технологічний код деталі. Матеріал деталі, його механічні та технологічні властивості. Вибір виду і способу виготовлення заготовок. Розробка технологічного процесу механічної обробки заданої деталі.
дипломная работа [642,3 K], добавлен 25.04.2012Опис конструкції і призначення деталі. Вибір методу одержання заготовки. Розрахунок мінімальних значень припусків по кожному з технологічних переходів. Встановлення режимів різання металу. Технічне нормування технологічного процесу механічної обробки.
курсовая работа [264,9 K], добавлен 02.06.2009