Технологический процесс изготовления детали элемента конструкции ветродвигателя

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Самолетостроения и эксплуатации авиационной техники»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Разработка технологического процесса изготовления вала

Выполнил

П.А.Чернышев

Нормоконтроль

П.Е.Чимитов

Иркутск 2015

Содержание

Введение

1. Описание детали

2. Подбор материала

3. Способ получения заготовки

4. Изготовление детали

Заключение

Список использованных источников

Введение

В данной курсовой работе будет представлен полный технологический процесс изготовления детали элемента конструкции ветродвигателя. Полная схема процесса изготовления:

1) построение чертежа детали;

2) описание детали;

3) подборка материала для детали и вида поставки материала;

4) описание способа получения заготовки и эскиз данной заготовки;

5) описание изготовление детали.

1. Описание детали

Данная деталь называется Элемент конструкции ветряка.

Она является валом ветродвигателя, то есть устройства для использования энергии ветра в качестве силы, приводящей в движение двигатель или механизм.

Мощность такого типа двигателя пропорциональна кубу скорости ветра, и рассчитывается она по формуле N = сSV3/2, где -- скорость ветра, с -- плотность воздуха и -- ометаемая площадь.

Основное назначение ветродвигателя - преобразование кинетической энергии ветра в механическую энергию за счет вращения вала ветродвигателя.

Эта так называемая ветроустановка позволяет использовать энергию ветра как для получения электрической энергии, так и для теплоснабжения в весьма экономичном режиме работы.

Элемент конструкции ветряка представляет собой совокупность соединенных между собой конструктивных элементов ветродвигателя.

Всего в детали содержится четыре конструктивных элемента, а именно:

1) Цилиндрический валик с горизонтальным крепежным глухим отверстием в торцовой части - в концевой части детали;

2) Шестигранный элемент с шестью фасками и тремя сквозными цилиндрическими отверстиями, просверленными перпендикулярно центру каждой грани данного элемента;

3) Цилиндрический вал с пазом и тремя фасками;

4) Цилиндрический элемент с резьбой М30х1 и таким же отверстием, как у первого конструктивного элемента - так же в концевой части детали.

Все эти конструктивные элементы соединены между собой соответствующими кольцевыми углублениями - проточками.

Все поверхности данной детали - вала ветродвигателя - имеют одинаковую шероховатость Ra 12.5, кроме конструктивного элемента, описанного в пункте 3, который имеет шероховатость Ra 1.6.

2. Подбор материала

Деталь должна обладать высокой прочностью, а также длительным временем работы, поэтому для ее изготовления подойдет деформируемый титановый сплав ВТ18 системы Ti-Al-Zr--Mo-Nb-Si, относящийся к высокопрочным псевдо б-сплавам. Большое содержание алюминия и циркония обеспечивает высокое сопротивление ползучести и высокую длительную прочность до температур 550 - 600°С. Это один из наиболее жаропрочных титановых сплавов. Он предназначен в основном для производства прутков, поковок и штамповок.

Сплав ВТ18 также рекомендуется для деталей, работающих длительно (до 500 ч) при 550 - 600 °С .

Химический состав сплава ВТ18: Fe до 0.15%, C до 0.1%, Si=0.05-0.18%, Mo=0.2-1%, N до 0.05%, Nb=0.5-1.5%, Ti=76.82-82.05%, Al=7.2-8.2%, Zr=10-12%, O до 0.14%, H до 0.015% и прочие примеси - до 0.3%.

Механические свойства: ув= 1130 МПа, д = 6-8%, HB 10-1= 285 МПа.

Физические свойства приведены в Таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Физические свойства сплава ВТ18

Вид полуфабриката - Пруток ВТ18 КР 200х80 ГОСТ 26492-85.

3. Способ получения заготовки

Вид поставки полуфабриката: пруток. Наиболее эффективный способ получения заготовки - горячая объемная штамповка в закрытом штампе. Плоскость штампа расположена вдоль осевого сечения заготовки.

Обоснование: при использовании данного способа, обработка полуфабриката для создания заготовки даст наиболее точное очертание детали (Заготовка - цилиндрический пруток, длина которого равна 200 мм и диаметр 80 мм). ветроустановка заготовка токарный точение

Метод: деформирование нагретой заготовки в специализированном инструменте (штампе), внутренняя полость которого определяет форму и размеры получаемого изделия.

Эскиз заготовки данной детали представлен в приложении А на рисунке А1.

4. Изготовление детали

Выбор технологических операций получения детали:

1) точение (см. рисунок А2 в приложении А);

2) фрезерование (см. рисунок А3 в приложении А);

3) сверление (см. рисунок А4 в приложении А);

4) нарезание резьбы (см. рисунок А5 в приложении А);

5) зенкерование (см. рисунок А6 в приложении А);

6) обтачивание (см. рисунок А7 в приложении А);

7) шлифование (см. рисунок А8 в приложении А).

Схема обработки детали:

Сначала необходимо сделать проточки в детали между конструктивными элементами с помощью токарной обработки - отрезанием, точением канавки (см. рисунок А1 в приложении А).

Получение поверхности первого конструктивного элемента - цилиндра диаметром 40 мм с крепежным отверстием диаметром 12 мм и глубиной 16 мм с фаской, из заготовки путем механической обработки, а именно точением, сверлением и зенкерованием.

Точение происходит в 2 этапа:

1) обработка поверхности обдирочным резцом до Ra 25 (1,5 мм припуск);

2) обработка получистовым резцом до Ra 12,5 (0,45 мм припуск).

Отверстие получают сверлением.

Фаску получают зенкерованием, которое проходит в 2 этапа:

1) черновое - до Ra 12,5;

2) чистовое - до Ra 3,2.

Получение поверхности второго конструктивного элемента - шестигранника, с диаметром описанной окружности 75 мм и диаметром отверстий сквозных отверстий 6 мм с шестью фасками 1 мм х 45о, а именно точением и сверлением, а также зенкерованием - для фасок.

Точение будет происходить так же в 2 этапа, так как у первого и второго конструктивных элементов одинаковый параметр шероховатости, а именно:

1) обработка всех поверхностей обдирочным резцом до Ra 25;

2) обработка получистовым резцом до Ra 12,5.

Три сквозные отверстия, расположенные по центру каждой из граней конструктивного элемента (см. чертеж детали), диаметром 6 мм, необходимо просверлить.

Фаски получают зенкерованием, так же в 2 этапа:

1) черновое - до Ra 12,5;

2) чистовое - до Ra 3,2.

Получение поверхности третьего конструктивного элемента - цилиндра диаметром 60 мм с пазом длиной 26 мм и глубиной 7 мм, и тремя фасками 1.5 мм х 45о, а именно точением (впоследствии шлифованием - для получения параметра Ra 1,6), обтачиванием - для фасок, и фрезерованием - для паза.

Точение будет происходить в 2 этапа:

1) обработка поверхности обдирочным резцом до Ra 25 (1,7 мм припуск);

2) обработка получистовым резцом до Ra 6,3 (0,45 мм припуск).

Затем пойдет шлифование (круглое) - в 2 этапа:

1) получистовое - до Ra 3,2 (0,1 мм припуск);

2) чистовое - до Ra 1,6 (0,06 мм припуск).

Паз будет получен фрезерованием цилиндрической концевой фрезой - в 3 этапа:

1) черновое до Ra 25;

2) чистовое до Ra 3,2;

3) тонкое до Ra 1,6.

Фаски будут получены обтачиванием поперечной подачи - в 4 этапа:

1) обдирочное до Ra 25;

2) получистовое до Ra 6,3;

3) чистовое до Ra 3,2;

4) тонкое до Ra 1,6.

Получение поверхности четвертого конструктивного элемента с резьбой М30 х 1 и с крепежным отверстием диаметром 12 мм и глубиной 16 мм с фаской из заготовки путем механической обработки, а именно точением, нарезанием резьбы, сверлением и зенкерованием.

Точение будет происходить в 2 этапа:

1) обработка поверхности обдирочным резцом до Ra 25 (1,7 мм припуск);

2) обработка получистовым резцом до Ra 12,5 (0,45 мм припуск).

Резьба будет нарезаться круглой плашкой, имеющей диаметр 30 мм и шаг 1 мм, до получения параметра Ra 12,5.

Отверстие получат сверлением.

Фаску получат зенкерованием, которое проходит в 2 этапа:

1) черновое - до Ra 12,5;

2) чистовое - до Ra 3,2.

Заключение

В данной курсовой работе был представлен весь технологический процесс изготовления элемента конструкции ветряка - вала. С помощью рассмотренных в работе этапов создания данной детали, был наглядно и подробно продемонстрирован каждый процесс. При помощи данных процессов, имеется возможность создать точную деталь в машиностроительном цехе любого технического завода.

Список использованных источников

1. Технология самолетостроения: Учебник для авиационных вузов/ А.Л. Абибов, Н.М. Бирюков [и др.].-М.: Машиностроение, 1982. - 551с;

2. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы: справочник/ Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова.-М.:Машиностроение,1990. - 687с;

3. Чимитов П.Е Методические указания по курсовой работе для студентов специальности "самолетостроение"/ П.Е Чимитов. - Иркутск: ИрГТУ, 2013 - 49с.

Размещено на Allbest.ru