Завдання на курсове проект
Тема: «Розробка технологічного процесу механічної обробки опори для важеля».
Матеріал-сталь 25, твердість НВ не більше 1668Мпа (170 кгс / мм
2). Розмір «а» виконати симетрично осі опори.
Незазначені граничні відхилення розмірів
+ IT14 / 2
варіант
| d 1
| d 2
| d 3
| d 4
| d 5
| l 1
| l 2
| l 3
| l 4
| l 5
| L
| S 1
| a
| b
| Кількість, п
|
16
| 46
| 58g8
| 75
| 32t7
| 18k5
| 15
| 47
| 78
| 114
| 34
| 137
| 10
| 12
| 8
| 14
|
ЕТАПИ ПРОЕКТУВАННЯ
I. Опис конструкції I.1 Призначення деталі
Дана деталь служить для кріплення важеля або тяги в пазу за допомогою болта, а так само для передачі обертання від важеля до деталі (тязі) закріпленої на опорі.
I.2 Конструкція
Опора важеля виготовляється з сортового прокату (коло) діаметром 79мм і загальною довжиною 137мм. Дана деталь має 11 поверхонь, з яких:
Основні
поверхні А, Б, В, Г, Д
Допоміжними
поверхнями є непозначена поверхні.
I.3 Хімічний склад сталі 25 (ГОСТ 1050-74)
З
| Si
| Mn
| S не більше
| P не більше
| Ni
| Cr
|
0,22-0,30
| 0,17-0,37
| 0,5-0,8
| 0,04
| 0,04
| 0,25
| 0,25
|
I.4 Механічні властивості сталі 25 (1050-74)
σт, кг / мм 2
| σв, кг / мм 2
| δ,%
| Ψ,%
| Ан, кг / см 2
| НВ (не більше) гарячекатаний
| отожжонний
|
II. Аналіз технологічності конструкцій деталі. Мета: Виявити недоліки конструкції деталі за відомостями, що містяться в кресленні і технічних умовах.
Контроль технологічності проводити в такій
послідовності.
II.1. Перевірити повне уявлення про деталі (перетин, проекції, розрізи).
За даним кресленням ми маємо повне уявлення про деталі і всі відомості достатні для її виготовленні та подальшої механічної обробки.
II.2. Наявність всіх необхідних розмірів для механічної обробки із зазначенням допусків.
На кресленні є необхідні розміри і допуски для проведення механічної обробки. Деяку не технологічність конструкції створюють деякі розміри:
Довжина поверхні Б і Æ d
4 не
відповідають призначенню і конструкції деталі, їх необхідно змінити на Æ d
4 = 45мм, довжину поверхні Б до 18мм.
Зменшуємо l
4 до l
4 = 111мм.
Зменшуємо l
3 до l
3 = 75мм.
Зменшуємо l
5 до l
5 = 30мм
З урахуванням призначення деталі і підвищення її міцнісних якостей необхідно зменшити Æ d
5 = 18к5мм до Æ d
5 = 12Н12мм, розмір S
1 до S
1 = 11мм, розмір а до а = 10мм.
II.3. Шорсткість оброблюваної поверхні і відповідність її заданому квалітету точності по кресленню.
1. По кресленню d
1 = 46 Rz10
Після чорнового точіння: отримуємо d
1 = 46h12 Ra = 12,5
2. По кресленню d
2 = 58g8 Rz20
Точіння чорнове, получістовой, чистове: отримуємо d
2 = 58h7 Ra = 0,32
3. По кресленню d
3 = 75 Rz10
Точіння чорнове: отримуємо d
3 = 75h12 Ra = 12,5
4. По кресленню d
4 = 45t7 Ra = 6,3
Точіння чорнове, получістовой, чистове: отримуємо d
4 = 45k7 Ra = 0,32
II.4. Проаналізувати яку термічну обробку необхідно виконати для даної деталі і відповідність матеріалу.
Дана деталь не вимагає термічної обробки.
III. Вибір заготовки та обгрунтування. У машинобудуванні для виготовлення деталей використовується заготовки. Заготівлі з вуглецевих сплавів отримують в основному двома способами. Перший заснований на холодному або гарячому пластичному деформуванні сталі і сплавів кольорових металів, які відносяться до деформується - прокат, вільна кування, гаряча об'ємна штампування,
пресування, холодна висадка. Другий використовується переважно при виробництві заготовок з чавуну, ливарних і кольорових металів литтям.
Для виготовлення гладких валів з малим перепадом діаметрів, різних осей, тяг, важелів використовується сортовий прокат - коло, квадрат, смуга, шестигранник. Деталі, що мають складний профіль, можуть бути виготовлені із заготовок профільного прокату - куточок, швелер, двотавр. Відмінність заготівлі від готової деталі полягає в тому, що всі поверхні, які за робочим кресленням деталі повинні бути оброблені лезовий або абразивним інструментом, мають припуск на механічну обробку. Припуск - це той обсяг металу, який віддаляється при обробці різанням. Величина припуску залежить від ряду факторів. Основні з них - маси заготовки, розміри готової деталі, складність форми, точність і клас чистоти робочих поверхонь, спосіб отримання заготовки, масштаб виробництва, тобто виготовлення деталей одиничне, серійне чи масове. З урахуванням зазначених факторів по довідковій літературі розраховують величину припуску. Для деталей типу валів, втулок, гільз, шківів, зубчастих коліс припуск на обробку позначається 2Z 0 мм по діаметру. У курсовій роботі для оброблюваних номінальних діаметрів валів заготовка повинна мати розміри по згаданих діаметрам, рівним номінальним розміром плюс 2Z 0 мм, а для втулок, гільз - номінальному діаметру отвору мінус 2Z 0 мм. Для горячекатонного прокату на найбільший деаметр, приймаємо 2Z 0 = 4 мм. Для прокату із сталі відходи повинні складати до 15% від загальної маси деталі.
Техніко-економічний показник γ
γ = Q
1 / Q
2 де Q
1-вагу готової деталі, кг
Q
2 - вага заготовки, кг
Q
1 = 0,785 * d
2 * l * ρ + ... ... ..
ρ
(сталі)-7820кг / м
3 Визначаємо вагу готової деталі Q
1 Q
1 = (0,785 * 7820 * 0,045
2 * 0,018) + (0,785 * 7820 * 0,075
2 * 0,008) + (0,785 * 7820 * 0,058
2 * 0,036) + (0,785 * 7820 * 0,046
2 * 0,028) + (0,785 * 7820 * 0,032 * 0,046 * 0,047) - (0,785 * * 7820 * 0,01 * 0,046 * 0,034) - (0,785 * 7820 * 0,018
2 * 0,012) = 1,92 кг
Технологічний ескіз на оброблювану деталь вичерчіваеться з проставлянням допуску на даний розмір.
Визначаємо вагу заготівлі Q
2 Q
2 = 0,785 * 0,079 * 0,137 * 7820
= 5,2 кг
γ = Q
1 / Q
2 = 1,92 / 5,2 = 0,37
Так як
виробництво одиничне і кількість деталей мало залишаємо даний тип заготовки.
Попередня
обробка заготовок полягає в послідовності наступних операцій
-Правка, для виправлення кривизни осей
-Обдирання, для зняття окалини, наліпами
-Різання, для нарізки на певні розміру
-Торцювання і зацентровка при необхідності
IV .. Розробка маршруту обробки опори для важеля Враховуючи, що деталь має
тіло обертання, то найбільш доцільно в якості технологічної бази вибрати центрові гнізда (обробка на центрах).
Операції:
005 Токарна (чорнова);
010 Токарна (чистова)
015
Фрезерування;
020 Свердління
025 Контрольна
V. Характеристика технологічного обладнання
Так як при одиночному виробництві приймаємо універсальне металообробне обладнання.
Для токарних операцій приймаємо:
токарно-гвинторізний верстат 16Б16П.
Технічна характеристика.
· Найбільший діаметр заготовки, мм:
Над станиною - 320;
Над супортом - 180.
· Найбільша довжина оброблюваного виробу, мм - 1000;
· Висота різця встановлюваного в резцедержателе, мм - 25;
· Потужність двигуна, кВт - 6,3;
· ККД
верстата - 0,7;
· Частота обертання шпинделя, хв
-1: 20, 25, 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 , 2000.
· Подача мм / об: 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,17; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4; 2, 8
Для свердлильної операції приймаємо: вертикально-свердлильний
верстат 2Н125.
Технічна характеристика.
· Найбільший діаметр оброблюваного отвору в заготовці зі сталі, мм - 25;
· Потужність двигуна, кВт - 2,8;
· ККД верстата - 0,8;
· Подача. мм / об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6;
· Частота обертання шпинделя, хв
-1: 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710;
Для фрезерних операцій приймаємо: горизонтально-фрезерний верстат 6Т82Г.
Технічна характеристика.
· Площа робочої поверхні столу 320 * 1250мм.
· Потужність двигуна, кВт -7,5;
· ККД верстата - 0,8;
· Швидкість поздовжнього і поперечного руху столу, мм / хв: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250;
·. Частота обертання шпинделя, хв
-1: 16, 20, 25, 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600.
VI. Коротка характеристика ріжучого інструменту Для обробки нашої заготовки використовуємо різець з ріжучою пластиною з твердого сплаву тітановольфрамовой групи Т5К10 - 5% карбіду титану і 10%
кобальту, решта - карбід вольфраму. Марка твердого сплаву Т5К10 використовується для чорнової обробки з великими перерізами зрізу при переривистому різанні і змінному перетині зрізу. Для получістовой і чистової обробки використовується пластинка з твердого сплаву Т15К6-15% карбіду титану і 6% кобальту, решта - карбід вольфраму
Різець прохідний відігнутий з кутом в плані φ = 90
0 2103-0057 ГОСТ 18879-73
Н
| У
| L
| m
| a
| R
|
25
| 16
| 140
| 7
| 16
| 0,1
|
Для свердління в суцільному матеріалі використовуємо свердла спіральні Æ 12 з швидкорізальної сталі з конічним хвостовиком нормальне (ГОСТ 10903-77)
d мм
| Нормальні
| Конус Морзе
|
L
| l 0
|
12
| 180
| 100
| 1
|
Для фрезерних робіт на горизонтально-фрезерному
верстаті вибираємо фрези зі швидкорізальної сталі:
- Для фрезерування паза, використовуємо дискову пазову фрезу (ГОСТ 3964-69)
D
| d
| B
| f
| c
| Z
|
Не більше
|
100
| 32
| 10
| 5
| 0,3
| 20
|
- Для фрезерування лисок, використовуємо дискову тристоронню фрезу зі вставними ножами (ГОСТ 1669-69)
VII. Розрахунок припуску на механічну обробку Визначення припусків розрахунково-аналітичним методом, для обробки поверхонь зовнішніх і внутрішніх тіл обертання
де T
i - глибина дефектного шару матеріалу залишився від попереднього переходу;
R
z - висота мікронерівностей отримана від попереднього переходу
r
i-1 - кривизна залишилася від попереднього виду обробки;
x
i - похибка установки при виконанні даного переходу
для чорнового r
заг = Dк * L
де Dк - питома кривизна прокату L мм довжини, мкм. Dк = 0,6 мкм.
для получістовой 50% від r
заг для чистового 5% від r
заг Результати
розрахунків зведені в таблицю 7.1
VIII. Розрахунок режимів різання. До режимам різання відносяться: швидкість різання, величина подачі, глибина різання.
Режими різання визначаються залежно від виду операції, точності обробки, матеріалу і форми оброблюваної деталі, матеріалу і виду ріжучого інструменту і вибираються за таблицями довідкової літератури.
Подача хвилинна S
хв = S
z * z * n
кор (для фрезерних робіт)
де S
z - подача на один зуб фрези;
z - число зубів фрези;
п
р - число оборотів фрези.
Глибина різання, мм: при точінні і фрезерування t = z
max при свердлінні в суцільному матеріалі t = d
св / 2
Швидкість різання, м / хв:
V = V
m * До
1 * К
2 * К
3, де V
m - таблична швидкість різання;
До
1 - коефіцієнт залежить від оброблюваного матеріалу;
К
2 - коефіцієнт залежить від стійкості та марки твердого сплаву;
До
3 - коефіцієнт, що залежить від виду обробки.
Число оборотів шпинделя, хв
-1: п
ф = (1000 * V
кор) / (p * D
заг), Дійсна швидкість різання, м / хв:
V
Дейсі = (п
кор * p * D
нб) / 1000,
Результати розрахунків зведені в таблицю 8.1
IIX. Розрахунок технічної норми часу Під технічним нормуванням розуміється
визначення часу виконання операцій у певних організаційно-технічних умовах,
найбільш сприятливих для даного виробництва.
Норма часу встановлюється
відповідно до можливостей обладнання, інструменту та інших засобів виробництва
1. Основний час, хв.
Т
0 = L * i / (S * n),
L = l + l
1 + l
2 де l - довжина точіння, мм;
для токарних робіт:
l
1 - довжина врізання, мм, при φ = 90
0 l
1 = 0-0,5;
l
2 - перебігаючи інструменту наприкінці обробки l
2 = 0,5-1,0.
для свердлильних
l
1 = D * Ctg φ / 2
l
2 = 1-4 мм.
для фрезерних Т
0 = L * i / (S
min), l
1 =
l
2 = 2-5 мм.
2. Допоміжний час, хв.
Т
доп = Т
вуст + Т
упр, де Т
вуст - установче час
для токарних робіт з таб. 52 [1];
для фрезерних та свердлувальних по таб. 68 [1]
Т
упр-час на
управлінням верстатом
при точінні таб. 54 [1]
при обточування фаски таб. 55 [1]
при свердлінні отворів таб. 67 [1]
при фрезерування таб. 72 [1]
Т
пер-час на перевстановлення Т
пер = 0,8 * Т
вуст. 3. Оперативне час, хв.
Т
опер = Т
о + Т
нд, 4. Час обслуговування, хв.
Т
обсл = (4 ... 6)% * Т
опер, 5. Час на
відпочинок робітника, хв.
Т
отд = 2,5% * Т
опер, 6. Штучний час на виконання даної операції, хв.
Т
шт = Т
0 + Т
доп + Т
обс + Т
отд, 7. Підготовчо заключний час, хв
Т
п = ΣТ
шт * n + Т
пз 8. Сумарний час на виготовлення партії деталей, хв
ΣТ
п = Т
005 п + Т
010 п + Т
015 п + Т
020 п Список використаних джерел
1. Технологія
машинобудування: Метод. вказівки по виконанню
курсової роботи і завдань проектування технологічних процесів механічної обробки -
Красноярськ, 1996.
2. Технологія машинобудування: Довідкові
таблиці до
виконання курсової роботи та завдань на проектування технологічних процесів механічної обробки - Красноярськ, 1996,
3.
Довідник технолога-машинобудівника, тому 1 і 2 - М: «Машинобудування», 1985.