tkm_2_1_-_kopia (Сборная солянка)

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет

имени Н.Э. Баумана

Домашнее задание №1

по дисциплине «Технология конструкционных материалов»

«Проектирование детали «Колесо зубчатое » и разработка технологии изготовления

механической обработкой резанием профиля»

Студент: Бычков Г.А.

Группа: СМ 10 - 31

Преподаватель: Третьяков А.Ф.

Вариант	Д.З.	Сдано	Проверил	Исправил	Зачёт
Вариант 13	№1

2015 г

Содержание:
Анализ исходных данных	6
Выбор вида механической обработки резанием.	6
Условия технической реализации обработки поверхностей.	7
Оценка технологичности конструкции детали	12
Последовательность механической обработки заготовки из сортового проката круглого поперечного сечения на токарно-винторезном станке.	12
Анализ технологичности конструкции детали	13
Вывод	14

Рис. Чертеж проектируемой детали без указания марки материала и технологии изготовления

Матрица факторов.

Деталь работает в кпп автомобиля. Соединяется с зубчатыми колесами. Предел температуры – 60 ^оС. Предел прочности – 400 Мпа.

Выбор заготовки: заготовка сортовой прокат, профиль круглого сечения; диаметр заготовки 260 мм; длина = 75 мм. ГОСТ 2590-88.

Последовательность проектировки и изготовления детали:

• 1. Анализ исходных данных детали

• Тип детали: тело вращения с соотношением 70/256 , что соответствует жесткой конструкции. Деталь включает поверхности: торцовые наружные цилиндрические, отверстия, фаски, шпоночный паз и зубья.

• Материал – сталь 30, низкоуглеродистая имеет хорошую обрабатываемость резанием.

• Условия эксплуатации: неагрессивная среда, средние статические нагрузки.

• Степень ответственности: неответственная деталь.

Поверхность А – торцовая, шероховатость Ra не более 6,3 мкм;

Поверхность Б – цилиндрическая внутренняя, шероховатость Ra не более 1,6мкм;

Поверхность В – зубчатая, шероховатость Ra не более 3,2мкм;

Поверхность Г - торцовая, шероховатость Ra не более 6,3 мкм;

Поверхность Д – цилиндрическая внутренняя, шероховатость Ra не более 12,5мкм.

Поверхность Е – шпоночный паз, шероховатость Ra не более 0,4 мкм;

Поверхность Ж - торцовая, шероховатость Ra не более 6,3 мкм;

Поверхность З - торцовая, шероховатость Ra не более 6,3 мкм;

Поверхность И - паз, шероховатость Ra не более 6,3 мкм;

1. Выбор вида механической обработки резанием.

Поверхность А – точение черновое (Ra 80…6,3 мкм, квалитет ISO 14…10);

Поверхность Б – растачивание чистовое (Ra 3,2 …1,6 мкм, квалитет ISO 10…8);

Поверхность В – точение получистовое (Ra 20…1,6; квалитет ISO 13…11);

Поверхность Г – точение черновое (Ra 80…6,3 мкм, квалитет ISO 14…10);

Поверхность Д – сверление (Ra 20…12,5 мкм, квалитет ISO 14…10)

Поверхность Е – протягивание чистовое (Ra 0.8 …0.4 мкм, квалитет ISO 9…7);

Поверхность Ж – точение черновое (Ra 80…6,3 мкм, квалитет ISO 14…10);

Поверхность З – точение черновое (Ra 80…6,3 мкм, квалитет ISO 14…10);

Поверхность И – фрезерование черновое (Ra 20 …6.3 мкм, квалитет ISO 14…10);

3. Условия технической реализации обработки поверхностей.

Поверхности А, Г, З и Ж:

• Вид обработки – точение черновое

• Оборудование – токарно-винторезный станок, т.к. производство единичное, габариты детали средние.

• Режущий инструмент – токарный проходной упорный резец.

• Способ установки заготовки – в трехкулачковом самоцентрирующем патроне, т.к. конструкция детали жесткая.

• Способ установки инструмента – в четырехпозиционном поворотном резцедержателе.

Поверхность Б:

• Вид обработки – растачивание чистовое

• Оборудование – токарно-винторезный станок

• Режущий инструмент – токарный расточной резец

• Способ установки заготовки – в трехкулачковом самоцентрирующем патроне

• Способ установки инструмента – в четырехпозиционном поворотном резцедержателе; перед чистовым растачиванием выполняют сверление, рассверливание, черновое растачивание

Поверхность В:

• Вид обработки – зубофрезерование

• Оборудование – зубофрезерный станок

• Режущий инструмент – червячная модульная фреза

• Способ установки заготовки – в трехкулачковом самоцентрирующем патроне с механическим устройством зажима

• Способ установки инструмента – на оправке фрезерной головке

Поверхность Д:

• Вид обработки – сверление

• Оборудование – вертикально-сверлильный станок

• Режущий инструмент – сверло

• Способ установки заготовки – машинные тиски

• Способ установки инструмента – патрон

Поверхность Е:

• Вид обработки – протяжка

• Оборудование – вертикально-протяжной станок

• Режущий инструмент – протяжка

• Способ установки заготовки – машинные тиски

• Способ установки инструмента – патрон

Поверхность И:

• Вид обработки – фрезерование

• Оборудование – горизонтально-фрезерный станок

• Режущий инструмент – концевая фреза

• Способ установки заготовки – машинные тиски

• Способ установки инструмента – патрон

Эскиз заготовки

4. Условия технической реализации обработки поверхностей

Поверхность А

• Вид обработки – чистовое точение (подрезание торцов заготовки).

• Оборудование – токарно-винторезный станок, т.к. производство единичное

• Режущий инструмент - подрезной торцовый резец.

• Установить заготовку в 3-х кулачковом самоцентрирующем патроне, т.к. конструкция жёсткая.

Поверхность Б.

• Вид обработки – сверление

• Оборудование - токарно-винторезный станок..

• Режущий инструмент – сверло

• Установить заготовку в 3-х кулачковом самоцентрирующем патроне, т.к. конструкция жёсткая.

Поверхность Б.

• Вид обработки – растачивание чистовое

• Оборудование - токарно-винторезный станок, т.к. производство единичное.

• Режущий инструмент – токарный расточной проходной резец для обработки сквозных отверстий.

• Установить заготовку в 3-х кулачковом самоцентрирующем патроне, т.к. конструкция жёсткая.

1. Оценка технологичности конструкции детали

Учитывая типовые правила проектирования деталей машин, а также условия обработки поверхностей проектируемой детали, предлагаются следующие рекомендации по улучшению технологичности конструкции:

• Для изготовления детали целесообразно использовать сталь 30, которая имеет высокий коэффициент относительной обрабатываемости (K=1. 5);

• Для облегчения сборки необходимо предусмотреть фаски на концах цилиндрических поверхностей.

• Для упрощения изготовления детали вместо 6 отверстий для уменьшения веса целесообразно уменьшить толщину.

6.Последовательность механической обработки заготовки из сортового проката круглого поперечного сечения.

Токарно-винторезный станок.

Установ 1.

1)Установить заготовку в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по поверхности “В”

2)Подрезать торцевую поверхность “А”

3) точить поверхность ”З”. Инструмент: подрезной торцовый резец.

4)Сверлить отверстие ”Б”. Инструмент: сверло.

5) 4)Расточить отверстие ”Б”. Инструмент: токарный расточной проходной резец для обработки сквозных отверстий.

6)Снять фаски на поверхности В.

Установ 2.

1)Развернуть заготовку на 180 градусов.

2)Подрезать торцевую поверхность ”Ж”.

3) точить поверхность ”Г”. Инструмент: подрезной торцовый резец.

4)Снять фаски на поверхности В.

Зубофрезерный станок.

1. Установить заготовку в машинных тисках по поверхности “В”.

2. Нарезать зубья. Инструмент: червячная модульная фреза

Горизонтально-протяжной станок.

1. Установить заготовку в машинных тисках по поверхности “В”.

2. Произвести обработку шпоночного паза ”Е” протягиванием. Инструмент: протяжка.

Горизонтально-фпезерный станок.

1) Установить заготовку в машинных тисках по поверхности “В”.

2) Произвести обработку паза ”И” фрезерованием. Инструмент: концевая фреза.

7. Анализ технологичности конструкции детали

№	Признаки технологичности	Оценка
1	Хорошая обрабатываемость резанием материала заготовки (максимальная величина коэффициента относительной обрабатываемости)	K = 1.5 (отн. Стали 45 ) +
2	Максимальная весовая точность заготовки (mд/ mз)	0.5 -
3	Низкий уровень напряжений в заготовке	+
4	Унификация размеров и форм обрабатываемых элементов заготовки для сокращения номенклатуры используемого инструмента	+
5	Геометрическая форма и соотношение размеров заготовки, обеспечивающие возможность использования высокопроизводительной обработки	+
6	Обработка заготовок на проход для повышения производительности, получения высокой точности и малой шероховатости обрабатываемых поверхностей	+
7	Геометрическая форма обрабатываемых поверхностей, обеспечивающая равномерную и безударную работу инструмента	+
8	Свободный подход и сквозной проход режущего инструмента при обработке поверхностей заготовки	+
9	Обработка точных, соосных и параллельных отверстий с одного установа	+
10	Диаметральные размеры валов и отверстий расположены в возрастающей (убывающей) последовательности	+
11	Четкое разделение поверхностей заготовки, обрабатываемых на различных технологических операциях, разным инструментом и с различной степенью точности	+
12	Расположение обрабатываемых поверхностей в одной плоскости для обеспечения формоизменения заготовки с одного установа	-
13	Отсутствие одностороннего давления на осевой инструмент при обработке заготовки	+
14	Высокая и равномерная жесткость обрабатываемых участков заготовки и снятия фасок	+
15	Скругления, притупление острых граней на обрабатываемых участках заготовки и снятия фасок	+

8. Вывод