126325 (Изготовление детали "Вал ступенчатый")

1. Анализ технологичности конструкции детали

конструкция деталь вал ступенчатый

Все изделия анализируют на технологичность для того, чтобы определить возможность получения заготовок прогрессивными методами и применить эти методы для обработки и сборки, контроля и испытаний, использовать типовые технологические процессы и их механизацию и автоматизацию, повысить долговечность и обеспечить надёжность в работе, обеспечить транспортабельность и требования технологической безопасности.

В ходе анализа выявлено следующее:

– конструкторские базы могут быть использованы как измерительные, так и технологические, что позволит повысить точность изготовления за счёт уменьшения погрешности базирования;

– обрабатываемые поверхности являются однотипными, что позволяет уменьшить число операций, переходов, оснастки и оборудования для их обработки;

– деталь является телом вращения (вал), что позволяет использовать в качестве заготовки прокат с размерами близкими к размерам готовой детали, это даёт возможность сократить расход материала в стружку;

– обеспечена чёткая принадлежность конструкции детали к классификационной группе типа вал, на который составлен типовой технологический процесс, что позволит сократить технологическую подготовку производства и использовать наиболее производительное оборудование и технологическую оснастку.

Таким образом, данная деталь является технологичной.

2. Способ получения заготовки

Метод получения заготовок для изготовления деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку, значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует взаимосвязь. Окончательное решение нужно принимать только после экономического комплексного расчёта себестоимости заготовки и механической обработки в целом. Для данного случая тип производства мелкосерийный. Будет целесообразно выбрать заготовку из сортового проката, сталь 20Х ГОСТ 4543–71.

3. Технологический процесс изготовления детали

Вал ступенчатый.

В качестве заготовки выбираем сортовой прокат круглого сечения.

Маршрут обработки детали представлен в таблице 3.1:

Таблица 3.1

4. Расчёт припусков

При выполнении курсового проекта расчёт припусков на механическую обработку производится расчётно-аналитическим методом. ГОСТы позволяют назначить припуски независимо от технологического процесса и поэтому в общем случае являются завышенными, содержащими резервы снижения расхода материала и трудоёмкости изготовления детали.

Расчёт припусков производим для размера ∅56p6 :

При обработке ступенчатого вала в центрах суммарное отклонение расположения оси заготовки определяется из формулы:

где – общее отклонение оси от прямолинейности, – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования.

В свою очередь определяется из формулы:

где – размер от сечения, для которого определяется кривизна до торца заготовки. Для рассматриваемого случая [6, с. 186, таб. 16]. Тогда:

Смещение определяется из формулы:

где Т – допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемой на операции получения центровочных отверстий, мм. В рассматриваемом случае Т=1 мм. Тогда:

Тогда суммарное отклонение равно:

Остаточное пространственное отклонение расположения поверхностей заготовки после их обработки определяется по выражению:

где – коэффициент уточнения, выбирается согласно [6, с/ 190, таб. 29], получаем:

для чернового обтачивания:

для получистового обтачивания:

для чистового обтачивания:

для предварительного шлифования:

для чистового шлифования:

Расчёт параметров припусков и технологических размеров

Для Z_6,1:

В соответствии с полем допуска p, получаем:

Для Z_5,2:

Размерная цепь:

В соответствии с полем допуска p, получаем:

В соответствии с полем допуска p, получаем:

Для Z_1,17:

Для Z_1,15:

Размерная цепь:

В соответствии с полем допуска p, получаем:

5. Нормирование технологического процесса

Приводится для определения эффективности технологических операций, для этого производится расчёт затрат рабочего времени на выполнение операций в спроектированном технологическом процессе.

Определение основного автоматического времени:

L= l – D = 45–16 = 29 – длина обработки, коэффициент 2 – обработка 2х пазов.

[3, стр. 613]

Определение вспомогательного автоматического времени:

– время, затраченное на перемещение в соответствующую точку траектории.

– время позиционирования заготовки, для данного станка 1 с (0,0166 мин.).

Т_вр – вспомогательное ручное время.

Т_вр =Т_в.у. + Т_м.в.

Т_в.у. =0,3 мин. Время на установку и снятие заготовки [4, с. 607, таб. 12].

Т_м.в. =0,03 мин. Время на вспомогательные ходы и перемещения [4, с. 607, таб. 12].

Т_вр =0,3+0,03 = 0,33 мин.

Общее вспомогательное время:

Т_в = Т_вр + Т_{вс. а} = 0,33 + 0,418 = 0,75 мин.

Операционное время:

Т_оп = Т_{ос. а} + Т_{вс. а} + Т_вр = 1,288 + 0,418 + 0,33 = 2,036 мин.

Т_абс = 0,08 Т_оп [4, стр. 613]