ПЗ-Романов (1052301), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В производственных условиях, любая конструкция (машина, узел, деталь) должна быть самым тщательным образом проанализирована. Цель такого анализа — выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.
Изготавливаемая ось входит в конструкцию тележки. Образуемое соединение в конструкции траверсы должно обеспечивать свободное вращение откидных упоров (чертеж ВКР 01.60.00 СБ) относительно рамы тележки. Применим конструкцию оси второго исполнения под шплинт, но с небольшой доработкой. В данном соединении важно обеспечить неподвижность оси, т.е. предотвратить ее вращение. Наиболее простой способ добиться этого, обточить головку оси до образования прямолинейных поверхностей, которые будут входить в упорные планки. Изображение оси представлено на рисунке 17.
Рисунок 17 – Ось
Наиболее ответственной поверхностью в данной детали является поверхность 2, она должна выполняться с достаточной точностью и качеством. Также точно должен контролироваться относительный размер расположения отверстия под шплинт 10. Стоит уделить внимание точности и шероховатости посадочной поверхности головки оси 4. Остальные поверхности не предъявляют особых требований к точности и качеству, получить их можно черновыми методами обработки. Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции, не требует применения специального инструмента.
Технологичность конструкции детали можно определить по коэффициенту точности изготовления детали.
Коэффициент точности изготовления:
, (4.1)
где
- средняя точность изготовления поверхностей детали
, (4.2)
где
- квалитет выше 14;
- число поверхностей с данным квалитетом
Так как
, деталь считается технологичной и может быть обработана на стандартном оборудовании с нормализованной технологической оснасткой и с использованием стандартного режущего инструмента.
С точки зрения выбора материала основными требованиями к данному изделию являются устойчивость цилиндрических поверхностей к деформации, т.к. цилиндрическая поверхность оси будет соприкасаться с другими частями механизма. Оптимальным по прочности и стоимости материалом для изготовления оси будет сталь конструкционная углеродистая качественная марки 45. Материал является достаточно прочным, так как обеспечивает необходимую жесткость и прочность, вместе с тем, является хорошо обрабатываемым резанием. Немало важна простота получения заготовки (резка сортового проката). Материал заменитель сталь 40Х, сталь 50.
Таблица 4.1 – Химический состав стали 45 в %
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As |
| 0,42-0,5 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | до 0,25 | до 0,04 | до 0,035 | до 0,25 | до 0,25 | до 0,08 |
Таблица 4.2 – Механические свойства стали 45
| Предел прочности
| Предел текучести
| Относительное удлинение при разрыве, % | Относительное сужение, % | Ударная вязкость, | Твердость |
| 470 | 245 | 19 | 42 | 390 | 170 |
4.2 Выбор метода получения заготовки
При выборе метода изготовления заготовки основным требованием является обеспечить свойства изготавливаемых деталей в заданных условиях эксплуатации и обеспечения требуемых свойств заготовки с учетом стоимости заготовки в конкретных производственных условиях.
В качестве технических критериев при выборе заготовки принимают материал, конфигурацию детали, размер, массу, требуемую точность изготовления и т. д. В качестве экономического критерия принимают себестоимость изготовления заготовки. В данном случае способом получения заготовки может быть горячая штамповка или прутки из проката.
Для данной детали наиболее предпочтительным вариантом заготовки является прокат сортовой по ГОСТ 2590-88. Это объясняется тем, что:
- имеем дело с малыми перепадами между диаметрами;
- время получения заготовки минимально по сравнению с другими методами (поковки, объемной штамповки, литья);
- коэффициент использования материала проката и штамповки отличается незначительно, а стоимость штамповки в 2-3 раза больше стоимости проката.
Для получения заготовки выбираем горячекатаный прокат Ø 36мм.
Определение размеров заготовки в данном случае заключается в нахождении минимальной длины заготовки, которую необходимо отрезать от проката. Для этого определяем припуски на подрезание торцовых поверхностей. При длине детали до 160 мм и диаметре до 50 мм припуск на обработку одной стороны z составляет 1,5 мм. Длина заготовки равна
, (4.3)
где
=125 мм – длина детали
мм
Предельные отклонения размеров сталей круглых горячекатаных при обычной точности прокатки составляют +0,4 до -0,7.
Рисунок 18 – Заготовка на обработку
Определим припуски на обработку для каждой поверхности с помощью табличного метода. Этот метод основан на использовании нормативных таблиц припусков, разработанных на основе изучения практического опыта и рекомендуемых для определенных средних условий производства.
Зададимся необходимыми операциями для получения требуемого качества поверхности. Все данные для удобства сведем в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 – Номинальные размеры и припуски на обработку
| Поверхность | Размер по чертежу, мм | Вид обработки поверхности | Припуск, мм | Размер на заготовке, мм |
| 1 |
| Подрезание: черновое | 2 |
|
| 2 |
| Точение: черновое чистовое | 7,7 1,3 |
|
| 7 |
| Фрезерование: черновое | 2 |
|
| 8 |
| Сверление | Диаметр после сверления |
4.3 Разработка маршрута обработки детали
Составление маршрута обработки детали имеет целью дать общий план обработки детали, наметить содержание операций технологического процесса и выбрать необходимое оборудование, приспособления и инструмент.
Выбор методов обработки осуществляется с учетом формы поверхностей детали, требований на отклонения размеров и шероховатости поверхностей. Металлорежущие станки выбирают с учетом: принятого метода обработки поверхности (точение, шлифование, зубонарезание и т.д.); обеспечения требований чертежа по точности формы и размеров, параметров шероховатости, расположения поверхностей (станки нормальной, повышенной и высокой точности); размеров обрабатываемой поверхности или габаритов детали (заготовки). Выбор режущего инструмента производится с учетом вида выполняемой работы и формы конструктивного элемента (обтачивания, растачивания, фрезерования шпоночного паза и т.д.), а также размеров присоединительных мест для инструмента на станке.
Выбор измерительных средств производится с учетом допускаемых погрешностей измерения размеров по ГОСТ 8.05 1-73. Стандарт предусматривает значения допускаемых погрешностей измерения в зависимости от допусков на обработку поверхности и ее размеров. При отсутствии стандартов можно принимать величину допускаемой погрешности измерения 30% от величины допуска на размер. Затем, с учетом формы контролируемой поверхности квалитета точности и допускаемой погрешности измерения, выбирается инструмент. Погрешность измерения выбранным инструментом должна быть равна или меньше допускаемой погрешности измерения.
Маршрут обработки поверхностей представить в виде плана операций и переходов (таблица 4.4).
Таблица 4.4 - План операций и переходов
| Наименование операции | Номера переходов | Наименование переходов | Тип и марка оборудова-ния | Режущий инструмент | Измери-тельный инструмент |
| Отрезная 4280 | 1 | Отрезать заготовку | Пила дисковая | Контроль длины заготовки штангенциркулем ШЦ-I-150-0,05 ГОСТ 166-80 | |
| Токарная 4110 | 1 2 3 4 | Установ А Подрезать торцовую поверхность 1 Обточить цилиндр с Обточить цилиндр с Обточить фаску 3 | Токарно-винторезный станок 1К62 | 1.Резец подрезной отогнутый ВК 8 ГОСТ 18878-73 2.Резец проходной упорный ВК 8 ГОСТ 18878-73 3. Резец проходной упорный ВК2 ГОСТ 18878-73 4.Резец проходной отогнутый ВК4 ГОСТ 18878-73 | Контроль длины и диаметра штангенциркулем ШЦ-I-150-0,05 ГОСТ 166-80 Контроль диаметра микрометром МК-25-50 ГОСТ 166-80 |
| Токарная 4110 | 1 2 | Установ Б Подрезать торцовую поверхность 5 Обточить фаску 6 | Токарно-винторезный станок 1К62 | 1.Резец подрезной торцовый ВК 8 ГОСТ 18878-73 2.Резец проходной отогнутый ВК4 ГОСТ 18878-73 | Контроль длины и диаметра штангенциркулем ШЦ-I-150-0,05 ГОСТ 166-80 |
Продолжение таблицы 4.4
| Фрезерная 4260 | 1 | Установ В Фрезеровать поверхность 7 в размер 33 | 1. Фреза цилиндрическая ГОСТ 9926-61 | Контроль длины штангенциркулем ШЦ-I-150-0,05 ГОСТ 166-80 | |
| Фрезерная 4260 | 1 | Установ Г Фрезеровать поверхность 8 в размер 30 | 1. Фреза цилиндрическая ГОСТ 9926-61 | Контроль длины штангенциркулем ШЦ-I-150-0,05 ГОСТ 166-80 | |
| Сверлильная 4120 | 1 | Установ Д Сверлить сквозное отверстие 9 | 1. Сверло спиральное ГОСТ 6647-64 ВК10М ГОСТ 22735-77 | Контроль диаметра штангенциркулем ШЦ-I-150-0,05 ГОСТ 166-80 |
4.4 Расчет режимов резания и норм времени
, МПа
, МПа
1,5
мм
мм в размер 126,5
0,44 мм
на длину
мм начерно
на длину
на
на
мм Т15К6 ГОСТ 18879-73















