Механическая обработка вала (30077-1)

Посмотреть архив целиком

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ


МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ




кафедра БФ2




КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


по дисциплине

Технология криогенного и специального машиностроения”



Студент Кудряшов Д. В.

группа 9541д БФ-2

шифр 94711

Преподаватель Комаров В.В.



МОСКВА

1999






1. Механическая обработка вала.

1.1. Исходные данные и служебное назначение.


Габаритные размеры вала:

  • диаметр – 90 мм

  • длина – 638 мм

Материал - 40ХН2МА

Заготовка - прокат

Вал-шестерня является одной из основных деталей редуктора, служит для передачи большого крутящего момента, понижения скорости вращения промежуточного или выходного вала.


1.2. Выбор заготовки и описание конструкции вала.


Вал состоит из цилиндрической части, двух торцов с центровыми отверстиями (один торец с двумя шпоночными пазами) и участка с нарезанными зубьями косозубой передачи. Шероховатость вала Rа=1,6 мкм. Шероховатость поверхности вала под подшипники Rа=0,4 мкм. Твердость вала должна быть не менее 28…32 HRC. Вес готового вала-шестерни составляет 13,4 кг.


1.3. Анализ технологичности вала.


Качественный анализ технологичности вала.


Требования технологичности

Характеристика технологичности

1

2

3

1.

2.

3.

4.

5.

1

6

7.

8.

9.

10

11

Деталь должна изготавливаться из стандартных или унифицированных заготовок.

Свойства материала детали должны удовлетворять существующей технологии изготовления, хранения и транспортировки.

Конструкция детали должна обеспечить возможность применения типовых, групповых или стандартных технологических процессов.

Конструкция детали должна обеспечивать возможность многоместной обработки.

Возможность обработки максимального количества диаметров высокопроизводительными методами и инструментами.

Перепад диаметров шеек должен быть минимальным. Диаметры шеек должны убывать от середины к торцам вала или от одного торца к другому.

При наличии резьб на концах вала предпочтение следует отдавать внутренней резьбе.

Отсутствие глубоких отверстий малого диаметра.

Форма конструктивных элементов детали (КЭД) – фасок, канавок и т.п. Элементов должна обеспечивать удобный подвод инструмента.

Унификация КЭД для использования при обработке станков с программным управлением.

С целью использования роботов, конструкция должна иметь поверхности удобных для захвата.

Технологична

Технологична

Технологична

Технологична

Технологична

Нетехнологична

Технологична

Технологична

Технологична

Технологична

Технологична



Вывод: деталь вала имеет конструкцию, которую надо признать технологичной, т.к. удовлетворяет 89% требований при отработке конструкции на технологичность.


Рассчитаем такт производства:


Тпр = Fд / N , где


F - годовой фонд времени;

N - годовой объем выпуска детали.


Тпр = 3945 / 20000 = 0,20 ч/шт. - крупносерийное производство.


1.4. Выбор баз.

При обработке вала необходимо провести операции: токарную и фрезерную. Токарная операция проводится за один установ при выборе установки в трехкулачковый самоцентрирующий патрон с использованием жесткого центра.


1.4.1. Составление маршрутной технологии обработки.

Содержание маршрутной технологии процесса обработки см. в Приложении.


1.5. Расчет припусков на обработку.



Маршрут обработки поверхности

 55 f7

Элементы припуска

мкм

Расчетные величины

Допуск на выпол-няемые размеры, мкм

Принятые размеры по переходам, мм

Предельный припуск


Rz

h





припу-ска zi, мкм

min диаметр, мм


наиме-ньший

наибо-льший

Zmax

Zmin

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Прокат

160

250

2500

-


61,472

2000

61

63

-

-

Точение:

Черновое

50

50

150

0

5820

55,652

400

55,7

56,1

6,9

5,3

Чистовое

25

25

6

0

500

55,152

200

55,15

55,35

0,75

0,55

Шлифование

Черновое


10


20


0


0


112


55,04


60


55,04


55,1


0,25


0,11

Окончательное

-

-

-

-

60

54,98

20

54,98

55

0,1

0,06



Суммарное отклонение расположения при обработке сортового проката круглого сечения (валик) в центрах:


, где

к – общее отклонение оси от прямолинейности;

у – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования;

, где

Т – допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центрировании, мм.

к= к*Lк=0,12*449=54 мкм

Lк=l1+l2=449 мм

Черновое обтачивание.

черн.т* =0,06*2500=150 мкм, где

Кт – коэффициент уточнения(0,06).

чист.=0,04*150=6 мкм

Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода.

2Zmin=2(160+250+2500)=5820 мкм

2Zmin=2(50+50+150)=500 мкм

2Zmin=2(25+25+6)=112 мкм

2Zmin=2(10+20)=60 мкм


Расчет наименьших размеров по технологическим переходам производим складывая наименьшие предельные размеры соответствующие предшествующему технологическому переходу с величиной припуска на выполняемый переход.

54,98+0,06=55,04

55,04+0,112=55,152

55,152+0,5=55,652

55,652+5,82=61,472

Определяем наибольший предельный размер.

54,98+0,02=55

55,04+0,06=55,1

55,15+0,20=55,35

55,7+0,4=56,1

61+2=63

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим, вычитая соответствующее значение наибольших и наименьших предельных размеров соответствующих выполняемому и предшествующему технологическому переходу.

Максимальные припуски:

55,1-55=0,1

55,35-55,1=0,25

56,1-55,35=0,75

63-56,1=6,9

Минимальные припуски:

55,04-54,98=0,06

55,15-55,04=0,11

55,7-55,15=0,55

61-55,7=5,3

Z0max=0,1+0,25+0,75+6,9=8 мм

Z0min=0,06+0,11+0,55+5,3=6,02 мм

Проверка.

Zобщ.мах - Zобщ.minзд

8-6,02=2-0,02

1,98 =1,98,

расчет выполнен верно.


1.6. Проектирование операционной технологии процесса обработки вала.

Разрабатываемый технологический процесс должен обеспечить повышенную производительность труда и качество стали, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию.

Заготовка вала выбрана из прутка в целях экономии материала. Штучное время обработки вала можно уменьшить за счет сокращения вспомогательного времени, для этого применим станок с ЧПУ 16К20Ф3.


1.7. Выбор оборудования, технологической оснастки и средств контроля.

Применение станков с ЧПУ существенно уменьшает вспомогательное и основное время на обработку вала по сравнению с универсальными станками, учитывая меньшее количество установок в приспособлении при фрезеровании пазов и зубьев.


1.7.1. Станки.

Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3.

Зубофрезерный полуавтомат 53А50.



1.7.2. Вспомогательное оборудование.


1) Слесарный инструмент:


Напильник ГОСТ 1465-80


2) Режущий инструмент:


Резец 2103-0075 ГОСТ 18879-73

Резец 2141-0014 ГОСТ 18883-73

Резец 2130-0005 ГОСТ 18884-73







Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.