texmash (729411), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен, при его осуществлении обеспечивает выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины.
Основой для проектирования технологического процесса механической обработки деталей массового производства является оптимальный технологический процесс изготовления детали.
Для металлорежущего оборудования, выпускаемого в настоящее время, характерно быстрое расширение сферы применения ЧПУ с использованием микро процессорной техники. Особое значение приобретает создание гибких производственных модулей, благодаря которым, без участия оператора, можно управлять технологическими процессами.
На данном этапе развития машиностроения при проектировании технологических процессов стремятся к возможно полной механизации и автоматизации, применению малоотходных способов получения заготовок механической обработки без снятия слоя металла, уменьшению трудоемкости изготовления деталей.
Одним из новых направлений автоматизации технологического процесса является создание роботизированных комплексов, в которые входят: станок с числовым программным управлением ЧПУ и обслуживающий его промышленный робот.
Экономия материала достигается применением эффективных методов получения заготовок, таких как: штамповка на ГКМ, литье под давлением, вальцовка заготовок, малоотходная штамповка и другие, а также использование в методов технологической обработки: накатывание резьб, шлицев, зубьев зубчатых колес, выдавливание, раскатка, колибрование шариком и оправкой, формообразование детали методом обжатия и вытягивания.
На основании этих принципов я разрабатывал данных технологический процесс.
Назначение детали и описание ее конструкции:
“Первичный вал”
Деталь “Первичный вал” - является составной частью коробки передач автомобиля “Москвич 408”.
Деталь представляет собой вал со шлицевыми, зубчатыми и резьбовыми поверхностями, помимо этого с одного из торцов детали имеются глухие отверстия и пазы различных конфигураций и размеров, они связаны также двумя сквозными отверстиями 2,4, которые служат для поступления масла непосредственно в область зацепления зубьев одной из шестерен. Первичный вал служит для переключения скоростей в коробке передач и передачи вращения непосредственно на другие исполнительные органы узла (в данном случае через шестерни Д=56 мм+-0,1 с числом зубьев z=27 и Д=56,23-0,2 также находится в зацеплении со вторичным валом). В левой части колеса имеются шлицы на которые насаживается другое зубчатое колесо. В центре вала находится резьбовая поверхность 30 с маслостойкой резьбой. Наружными посадочными поверхностями вал устанавливается в корпус коробки передач через подшипники качения и игольчатые подшипники, которые в свою очередь запрессовываются непосредственно в посадочные гнезда данного узла
Технологические требования к изготовлению детали:
Основным технологическим требованием является (торцевое биение относительно поверхности Д не должна превышать 0,025 мм) - поверхность 90 (30h6+0,012-0,02) - самая точная поверхность. HRC48 (зубьев) твердость незакаленных поверхностей HB170...217.
Для достижения данной точности обработки, необходимо произвести следующие технико-экономические мероприятия (для соблюдения жесткости системы Станок - Приспособление - Инструмент - Деталь (СПИД):
1. Выбранное оборудование должно обеспечивать выполнение заданной программы выпуска и достижения необходимого качества обрабатываемой поверхности.
Выбор оборудования производится прежде всего с учетом типа производства, габаритов детали и вида выполняемых работ.
Токарный гидрокопировальный станок 1713:
Наибольший диаметр обработки: на станиной 400 мм
над суппортом 290 мм;
наибольшая длина хода переднего суппорта 250 мм;
наибольшее расстояние между центрами 450 мм;
наибольшая длина рабочего хода заднего суппорта 135 мм;
наибольший рабочий ход копировального суппорта 510 мм;
пределы чисел оборотов шпинделя 71...1410 обмин;
габариты 2930 1345 2100 мм.
Кругло шлифовальный станок 3Б161;
предназначен для наружного шлифования цилиндрических поверхностей разных деталей.
Наибольший размер устанавливаемого изделия Д=280 мм, наибольшая длина - L=1000 мм;
наибольшая длина шлифования 900 мм
наибольшее продольное перемещение стола 920 мм;
наибольший угол поворота стола: по часовой стрелке 3,
против часовой стрелке 8;
число оборотов изделия в минуту 63...480;
размеры шлифовального круга 600 63 305;
мощность главного электродвигателя 9,585 кВт;
габариты 4000 3100 1560 мм.
2. Правильно выбранный режущий инструмент обеспечивает требуемую точность обработки и применение оптимальных режимов резания.
На выбор режущего инструмента влияет тип станка, тип производства, обрабатываемый материал, а также экономическая целесообразность.
Исходя из этих требований был выбран следующий режущий инструмент:
Резец проходной:
Материал режущей части Т15К6.
b h=20 20, =8, =6, =60,
Резец проходной упорный: b h=20 20, =8, =6, r=10, =0,2, =90.
Т=60 мин
Шлифовальный круг:
Э5А40С1-С28К5 - в основе электрокорунд (синтетический алмаз) с различными связками, средней твердости, зернистостью 0,25 мм.
На токарную операцию в качестве Смазочно Охлаждающей Жидкости (СОЖ) применяется эмульсия, а на кругло-шлифовальную операцию - сульфофрезаг.
Технологическая оснастка:
Самоцентрирующийся трех кулачковый патрон (ГОСТ 2675 71):
Д=250 мм, Д1=238 мм, Д2=150 мм (зажим детали),
В=46 мм, L=115 мм
Патроны этой конструкции обеспечивают большую силу зажима 12000...16300 кгс, а при качественном изготовлении и высокой точности центрирования (биение до 0,02 мм) в условиях нормальной эксплуатации точность центрирования сохраняется длительное время.
Поводковый двух кулачковый патрон 71600012 (МН4051 62):
Д=180 мм, В=60 мм, Д1=121,46 мм, Дзах дет=20...120 мм, m=21,5...30 мм
Материал кулачков сталь ШХ15 (ГОСТ 1801 60) HRC60...64
биение не превышает 0,015 мм.
3. От правильно выбранных установочных баз зависит точность обработки детали, рациональное использование приспособлений, возможность обработки на высокопроизводительном оборудование.
Исходя из технологического процесса и условий базирования видно, что на протяжение всего технологического процесса и данного случая выполняется принцип постоянства и совмещения баз (т.к. в большинстве операций технологического процесса установка производится по одним и тем же поверхностям).
Конструкторская база - ось детали;
технологическая (установочная) база - наружная цилиндрическая поверхность детали;
измерительная база - торец детали.
Химический состав, физические и механические свойства:
Сталь 35Х - высококачественная конструкционная легированная сталь.
Данная сталь хорошо и производительно обрабатывается резанием, образуя высококачественную поверхность.
Применяется при изготовлении деталей имеющих зубчатое зацепление, а также из нее (Сталь 35Х) изготавливают детали машин подверженные динамическим нагрузкам.
Улучшаемая с величиной прокаливаемости на глубину до 70 мм. Хорошо поддается термической обработке.
Химический состав:
Содержание химических элементов в % | |||||
Углерод С | Кремний | Марганец | Хром Cr | Сера | Фосфор P |
0,4 | 0,25 | 0,3...0,5 | 0,6 | 0,03 | 0,03 |
Механические свойства: | Физические свойства: | ||||||
т МПа | в МПА | 5 % | Qн кДж/н2 | НВ | г/см3 | Вт/мс | 106 1/с |
450 | 650...710 | 18 | 520 | 170...217 | 6,8315 | 60 | 11,649 |
1. Кз=Мд / Мз0,64 1,17 / 1,6=0,73 кг>0,64
2. Коэффициент использования материала:
Ким=Мд / (Мз+Мопз)0,7
Мопз - масса отходов, полученная при получении заготовки
Мопз=(1,5-3%) Мз=0,048 кг
Ким=1,17 / (1,6+0,048)=0,7>0,7
Вывод: Все коэффициенты удовлетворяют нормативам.
Анализ технологичности конструкции детали:
Качественный анализ технологичности детали:
Достоинства:
1. Деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки;
2. Перепады диаметров в большинстве поверхностей малы, что позволяет получить заготовку близкую к форме готовой детали;
3. Симметрична относительно оси;
4. Деталь позволяет вести обработку нескольких поверхностей за один установ (на многорезцовых станках и станках с ЧПУ);
5. Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;
6. Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз;
7. Конструкция детали достаточно жесткая;
8. Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию производства.
Недостатки:
1. Деталь имеет глухие отверстия и резьбовые поверхности;
2. Требует применение фасонного инструмента.
Вывод: Данная конструкция детали является технологичной, т.к. удовлетворяет большинству технологических требований.
Количественный анализ технологичности детали:
Технологичность конструкции - такая конструкция детали, когда на изготовление ее затрачивается меньшая трудоемкость, себестоимость.
№ п./п. | Идентичные поверхности | Квалитет | Класс шероховатости | Примечание |
1 | 10 | 4 | ||
2 | 10 | 4 | ||
3 | 10 | 4 | ||
4 | 10 | 4 | ||
5 | 10 | 8 | ||
6 | 10 | 6 | ||
7 | 14 | 6 | ||
8 | 14 | 6 | ||
9 | 14 | 4 | ||
10 | 14 | 4 | ||
11 | 14 | 4 | ||
12 | 14 | 4 | ||
13 | 14 | 4 | ||
14 | 14 | 4 | ||
15 | 14 | 4 | ||
16 | 14 | 4 | ||
17 | 14 | 4 | ||
18 | 14 | 4 | ||
19...45 | 19...45 | 7 | 7 | 27 зубьев |
46, 48 | 46, 48 | 10 | 4 | 2 фаски зубчатого колеса |
47 | 10 | 4 | ||
49 | 14 | 4 | ||
50 | 14 | 4 | ||
51 | 14 | 4 | ||
52, 53 | 55, 53 | 14 | 4 | 2 поверхности |
54 | 10 | 4 | ||
55 | 14 | 5 | ||
56 | 14 | 4 | ||
57...73 | 57...73 | 7 | 7 | 17 зубьев |
74...75 | 74...75 | 9 | 5 | 2 отверстия |
76 | 14 | 4 | ||
77 | 8 | 7 | ||
78 | 14 | 4 | ||
79 | 14 | 4 | ||
80 | 14 | 4 | ||
№ п./п. | Идентичные поверхности | Квалитет | Класс шероховатости | Примечание |
81 | 14 | 4 | ||
82 | 14 | 4 | ||
83 | 14 | 4 | ||
84 | 6 | 4 | ||
85 | 14 | 4 | ||
86 | 6 | 5 | ||
87 | 10 | 6 | ||
88 | 10 | 6 | ||
89 | 8 | 4 | ||
90 | 6 | 7 | ||
91 | 14 | 6 | ||
92 | 14 | 4 | ||
93...112 | 93...112 | 10 | 5 | 20 скруглений |
113...122 | 111...120 | 9 | 4 | 10 шлицев |
123 | 14 | 4 |
1. Коэффициент унифицированных элементов: