Федеральне агентство з освіти
Сибірський державний аерокосмічний університет
ім. М.Ф. Решетньова.
КАФЕДРА ТМС
Розрахунково-графічне завдання з предмета ТМС
Виконав: студент гр. Т-52
Рудзусік А.П.
Перевірила: Сисоєва Л.П..
Красноярськ 2009
Службове призначення деталі
Черв'як призначений для передачі крутного моменту на черв'ячне колесо в таких механізмах, як редуктори.
Аналіз технологічності
Якісний аналіз
Деталь "черв'як" виготовляється зі сталі 20Х, що дозволяє в якості заготовки використовувати штампування. Цей матеріал недорогий, широко поширений і вживаний в машинобудуванні; добре обробляється різанням, що сприяє скороченню часу обробки.
В якості технологічних баз використовують центрувальні отвори, які дозволяють обробити майже всі зовнішні поверхні вала на єдиних базах з установкою в центрах. Вони збігаються з конструкторськими, що не спричинить за собою похибки базування.
Даний черв'як має невеликі перепади діаметрів ступенів, що дозволяє вести обробку одночасно декількома різцями і говорить про технологічність.
Вимоги до шорсткості і точності черв'яка середні - тобто поверхні з високими вимогами (місця під підшипники; робочий профіль черв'яка), обробка яких ускладнює техпроцес, збільшує номенклатуру обробного інструменту, але є і з досить низькими, обробка яких не потребує великих витрат часу і високої трудомісткості .
Зовнішні поверхні деталі мають відкриту форму, що забезпечує обробку на прохід і вільний доступ інструменту до оброблюваних поверхонь.
Все вище викладене дозволяє зробити висновок, що представлена деталь є середньотехнологічних.
Проаналізувавши конструкцію і масштаби виробництва, можна зробити висновок про недоцільність заміни матеріалу і конструкції.
Кількісна оцінка технологічності
Коефіцієнт точності
Коефіцієнт шорсткості
Вибір способу отримання заготовки
Визначаємо 4 основних показники:
Матеріал: сталь 20Х, код - 6;
Серійність виробництва, вид заготовки - штампування, кування, маса - 11.8 кг, програма випуску - 2500, визначаємо код - 3;
Конструктивна форма. Визначаємо код - 3;
Маса заготівлі, визначаємо для 11.8 кг відповідний код - 5.
З таблиці. 3.7 [1] визначаємо коди видів заготовки: 7-10.
7 - штампування на молотах і пресах
8 - штампування на ГКМ
9 - вільна ковка
10 - прокат.
Штампування на молотах і пресах.
;
, (Див. табл. 3.6 [1]), то:
14.75 кг;
;
Так як (Див. табл 3.12), то:
Так як
Вартість заготовки-поковки - 35.5 руб.
Штампування на ГКМ
;
, (Див. табл. 3.6 [1]), то:
13.88 кг;
;
Так як
(Див. табл 3.12), то:
Так як
Вартість заготовки-поковки - 33.7 руб.
Вільна ковка
;
, (Див. табл. 3.6 [1]), то:
19.67 кг;
;
Так як
(Див. табл 3.12),
то:
Так як
Вартість заготовки-поковки - 33 руб.
Прокат
;
, (Див. табл. 3.6 [1]), то:
29.5 кг;
;
Так як
(Див. табл 3.12),
то:
Так як
Вартість заготовки-поковки - 43.5 руб.
Виходу з отриманих даних отримуємо, що отримання заготівки методом вільного кування більш вигідно.
Розрахунок припусків
Розрахунок припусків та граничних розмірів за технологічними переходами на обробку поверхні Ø 40 к6. Встановлюємо маршрут обробки ступені:
а) чорнове обточування
б) чистове обточування
в) попереднє шліфування
г) суперфінішуванні
Технол перех. | Елементи припуску, мкм | 2Zmin мкм | dр мм | δ мкм | Перед. розмір | Перед. приспів. | |||||
Rz | h | Δ | ε | dmax | dmin | 2z max | 2z min | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Заготівля | 1500 | 706 | - | - | 45.691 | 2500 | |||||
48.191 | 45.691 | - | - | ||||||||
Точіння: чорнове | 250 | 240 | 42 | - | 4412 | 41.279 | 620 | 41.899 | 41.279 | 6292 | 4412 |
чистове | 40 | 40 | 1.7 | - | 1064 | 40.215 | 160 | 40.375 | 40.215 | 1524 | 1064 |
Шліф-е: предвар-е | 10 | 15 | 0 | - | 163 | 40.052 | 62 | 40.114 | 40.052 | 261 | 163 |
Суперфіні-шірованіе | 2.5 | - | - | 50 | 40.002 | 16 | 40.018 | 40.002 | 96 | 50 |
Розрахунок відхилень
Загальне відхилення осі від прямолінійності
де
(Див. додаток 6 [1])
Зсув осі в результаті похибки центрування
де Т = 1.8
Величина залишкових просторових відхилень
Мінімальні припуски на діаметральні розміри для кожного переходу
Розрахунок найменших розмірів
40.002 +0.050 = 40.052
40.052 +0.163 = 40.215
40.215 +1.064 = 41.279
41.279 +4.412 = 45.691
Розрахунок найбільших розмірів
40.002 +0.016 = 40.018
40.052 +0.062 = 40.114
40.215 +0.160 = 40.375
41.279 +0.620 = 41.899
45.691 +2.500 = 48.191
Максимальні припуски
48.191-41.899 = 6.292
41.899-40.375 = 1.524
40.375-40.114 = 0.261
40.114-40.018 = 0.096
Мінімальні припуски
45.691-41.279 = 4.412
41.279-40.215 = 1.064
40.215-40.052 = 0.163
40.052-40.002 = 0.050
Визначаємо загальні припуски
найбільший:
найменший:
Розрахунок припусків та граничних розмірів за технологічними переходами на обробку отвори Ø 4H7. Встановлюємо маршрут обробки ступені:
а) свердління
б) розточування
в) шліфування
Технол перех. | Елементи припуску, мкм | 2Zmin мкм | dр мм | δ мкм | Перед. розмір | Перед. приспів. | |||||
Rz | h | | ε | dmax | dmin | 2z max | 2z min | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Заготівля | 1500 | 253 | - | - | 0 | 1200 | 0 | 0 | - | - | |
свердління | 20 | 40 | 13 | 660 | 3060 | 2.778 | 180 | 2.778 | 2.598 | 2598 | 2778 |
растачів-е | 20 | 20 | 0.1 | 90 | 140 | 2.918 | 48 | 2.918 | 2.87 | 272 | 140 |
шліфів-е | 0 | 50 | 94 | 3,012 | 12 | 3,012 | 3 | 130 | 94 | ||
Розрахунок відхилень
Загальне відхилення осі від прямолінійності
Зсув осі
Величина залишкових просторових відхилень
Мінімальні припуски на діаметральні розміри для кожного переходу
Розрахунок найбільших розмірів
3,012-0.094 = 2.918
2.918-0.140 = 2.778
Розрахунок найменших розмірів
3,012-0.012 = 3
2,918-0,048 = 2.87
2.778-0,180 = 2.598
Мінімальні припуски
3.012-2.918 = 0.094
2.918-2.778 = 0.140
2.778-0 = 2.778
Максимальні припуски
3-2.87 = 0.13
2.87-2.598 = 0.272
2.598-0 = 2.598
Визначаємо загальні припуски
найбільший:
найменший:
Тип виробництва
Тип виробництва визначаємо за масою та обсягом випуску. Тип виробництва - крупносерійним.
Висновок: В ході виконання даної роботи виконано обсяг роботи технолога з підготовки та розробці технологічного процесу механічної обробки. Проведено аналіз представленої деталі на технологічність і відзначені шляхи її підвищення. Зроблені розрахунки міжопераційних припусків для найбільш відповідальних поверхонь.