Разработка плана изготовления и расчет операционных размеров детали газотурбинного двигателя

Нормативный.doc

Расчёт припусков и операционных диаметральных размеров для механической
Точение черновое 63 — — — 1300 -330 — 27814 278 2747 —
— 278[pic] 15 Точение получистовое 40 — — — 900 -84 1230
584 269 268 10 0570 266[pic] 25 Точение чистовое 20
— — — 500 -33 0584 26 26 2596 0940 0800 26[pic]

Записка по КП Технология.doc

Анализ рабочего чертежа
Оценка технологичности
1. Качественная оценка
технологичности 9-10
2. Количественная оценка
Выбор метода получения
Расчет и обоснования потребного количества операций (переходов)
обработки основных поверхностей вала 13-15
Разработка плана технологического процесса изготовления
сухой гильзы ..16-18
1. Выбор и обоснование технологических баз 16-17
2. Разработка и обоснование предварительного плана
технологического процесса изготовления сухой гильзы ..17-
Расчет припусков и операционных размеров на диаметральные
поверхности вала 19-29
1. Нормативный метод 19-22
2. Расчётно-аналитический метод 23-29
Разработка размерной схемы формообразования размеров
координат торцевых поверхностей вала 30
Расчет припусков на обработку и операционных размеров координат
торцевых поверхностей вала . 30-34
Проектирование заготовительной операции и разработка
чертежа заготовки вала .35
Оформление конечного варианта плана технологического
процесса изготовления детали 36-37
Список используемой литературы ..38
Анализ рабочего чертежа детали
Между рабочим чертежом детали условиями ее эксплуатации и
технологическим процессом ее изготовления существуют тесные связи.
Материал общие размеры и конфигурация детали дают возможность
установить способ получения заготовки детали оценить примерный
объем и трудоемкость обработки наметить типы потребного
оборудования. Присутствие сложных поверхностей предопределяет
необходимость использования специального оборудования.
Требуемая точность поверхностей в чертеже определяет необходимые
Взаимная координация поверхностей в чертеже определяет базы способы
установки последовательность операций технологического процесса.
Заданная в чертеже термическая и химико-термическая обработка дает
преставление о месте этой обработки в технологическом процессе и о
разделении процесса на этапы.
Условия работы детали: диапазон рабочих температур и давлений условия
нагружения и виды нагрузок установленный ресурс наличие электрических и
магнитных полей использование рабочих жидкостей и смазочных материалов
контактирование с химически активными веществами – все эти факторы
определяют физико-механические свойства материала детали которые
необходимо обеспечить в процессе ее изготовления.
Описание кострукции детали её назначения условий работы.
На рисунке 1 изображена деталь – сухая гильза.
Гильзы широко используются в промышленности а особенно в поршневых
двигателях. Сухие гильзы устанавливают по всей длине цилиндра или только в
его верхней части где наблюдается максимальный износ. Толщина стенки сухой
гильзы 35 мм. Сухие гильзы запрессовывают или вставляют по скользящей
посадке с зазором 001-004 мм. Сухие гильзы при скользящей посадке
характеризуются худшим теплоотводом и большой неравномерностью радиальной
эпюры температур что вызывает местные деформации. Для устранения этих
явлений в зазор между стенкой блока цилиндров и гильзой подводят по каналам
в стенках масло из системы смазки.
Обоснование выбора материала
Выбор стали для изготовления той или иной детали машин и метод её
упрочнения определяются уровнем требуемой конструкционной прочности
технологичностью механической термической и химико-термической обработки
объёмом производства дефицитностью стоимостью материала и себестоимостью
упрочняющей обработки.
Материал детали – углеродистая сталь 50ХН. Для этой стали предусмотрены
такие заменители: стали: 40ХН 60ХГ.
Сотовой прокат в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71 ГОСТ 2590-71 ГОСТ
91-71 ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78 ГОСТ 1051-73 ГОСТ
17-75 ГОСТ 8559-75 ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ
955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Валки
ОСТ 24.013.21-5 ОСТ 24.013.04-83. Трубы ОСТ 14-21-77.
Валки для горячей прокатки валы-шестерни зубчатые колеса бандажи
коленчатые валы шатуны болты выпускные клапаны и другие крупные
ответственные детали.
Табл.1.3 Химический состав
Химический элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Медь (Cu) не более 0.30
Никель (Ni) 1.00-1.40
Сера (S) не более 0.035
Углерод (C) 0.46-0.54
Фосфор (P) не более 0.035
Хром (Cr) 0.45-0.75
Табл.1.4 Механические свойства
Закалка 800 °С масло.
Закалка 840 °С масло. Отпуск 480 °С.
Начала 1200 конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе 251-350 мм -
не применяется для сварных конструкций (кроме КТС).
Обрабатываемость резанием
В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 170-217 K тв.спл. = 0.7 K
Склонность к отпускной способности
Флокеночувствительность
Критическая точка °С
Табл.1.7 Ударная вязкость KCU Джсм2
Состояние поставки термообработка -20 -60
Заготовки сечением 670 мм. Нагрев до 1200 С выдержка 10 ч ковка 16-48-22
изотермический отжиг. Нормализация высокий отпуск. 3
Табл.1.8 Закалка 845 С. Твердость HRCэ
Расстояние от торца мм HRCэ
55 S19=A1 S19 =94h7(-0.035)
95 [Z19]=S18-S19 [Z19]=Zmin+T=0.2+0.035=0.235 S18=94+0.235=94.235h7[pic]
35 [Z18]=S17-S18 [Z18]=Zmin+T=0.2+0.035=0.235 S17 =94.235+0.235=94.47h8[pic]
35 S16= Z19+ A6 S16 =23+0.235=23.235[pic]
30 [Z17]=S15-S17 [Z17]=Zmin+T=0.4+0.054=0.454 S15 =94.47+0.454=94.924h8[pic]
30 S14= Z18+ A4 S14 =2+0.235=2.235h8[pic]
30 S13=A3 S13=22h8[pic]
S12=A5+Z18 S12= 18+0.235=18.235[pic]
25 [Z15]=S11-S15 [Z15]=Zmin+T=0.4+0.054=0.454 S11=94.924+0.454=95.378[pic]
25 S10=[Z18]+A2+Z15 S10 =28+0.235+0.454=28.689[pic]
25 [Z16]=S16-S9+Z17 [Z16]=Zmin+T=0.4+0.14=0.54 S9 =23.235+0.454-0.333=23.356[pic]
Таблица 8.1 (продолжение)
20 [Z11]=S11-S8 [Z11]=Zmin+T=0.4+0.14=0.54 S8 =95.378+0.54=95.918[pic]
20 [Z14]=S14+S14-S7 [Z14]=Zmin+T=0.3+0.033=0.333 S7 =2.235+0.454-0.333==2.356[pic]
20 [Z13]=S6-S13-Z14 [Z13]=Zmin+T=0.3+0.033=0.333 S6 =22 +0.333+0.333=22.666[pic]
S6= Z14+ S13+ [Z13]
20 [Z12]=S12-S5+Z15 [Z12]=Zmin+T=0.3+0.21=0.51 S5= 18.235+0.454-0.51=18.179[pic]
15 [Z8]=S8-S4 [Z8]=Zmin+T=0.4+0.14=0.54 S4 =95.918+0.54=96.458[pic]
15 [Z10]=S8-S3+Z8 [Z10]=Zmin+T=0.3+0.21=0.51 S3=28.689+0.54-051=28.719[pic]
15 [Z9]=S9-S2+Z12 [Z9]=Zmin+T=0.3+0.084=0.384 S2 = 23.356+0.51-0.384=23.482[pic]
10 [Z4]=S1-S4 [Z4]=Zmin+T=1+0.35=1.35 S1=96.458+1.35=97.808[pic]
Hзаг1=S1+Z1 [Z1]= Zmin+T=1+0.35=1.35 Hзаг1= 97.808+1.35=99.158[pic]
H заг2=S3+Z3+Z1 [Z2]= Zmin+T=0.9+0.21=1.11 Hзаг2=
719+1.42+1.35=31.489[pic]
H заг3=S6+Z6+Z7 [Z3]= Zmin+T=0.9+0.52=1.42 Hзаг3=
H заг4=S7+Z8+Z1-Z7 [Z5]= Zmin+T=0.9+0.52=1.42 22.66+0.984+0.984=24.634[pic]
356-0.984+0.54+1.35=3.262[pic]
H заг5=S5+Z8+Z1-Z5 [Z6]= Zmin+T=0.9+0.084=0.984 Hзаг5=
H заг6=S2+Z4-Z2 [Z7]= Zmin+T=0.9+0.084=0.984 18.179-1.42+0.54+1.35=18.649[pic]
482-1.11+1.35=23.722[pic]
чертежа заготовки вала
Метод выполнения заготовки для деталей машин определяется назначением и
конструктивными особенностями детали материалом технологическими
требованиями. Выбор заготовки определяет метод ее получения и припуски на
ее изготовление. Припуск представляет собой слой металла подлежащий в
процессе обработки удалению чем обеспечиваются необходимые размеры класс
точности и величины шероховатости поверхности. Установление оптимальных
припусков является важнейшим технологическим показателем.
Заготовка – прокат . В качестве метода получения заготовки для детали
такой конфигурации целесообразно применять прокат для изготовления
калиброванного прутка по ГОСТ10702-78. Такой метод будет наиболее
технологичным. Пруток поступает в механический цех в нормализованном
состоянии а также имеет длину равной шести метрам и с поперечным сечением-
окружность. Нормализация за счет повышения твердости позволяет получить
более высокое качество обрабатываемых поверхностей.
Оформление конечного варианта плана технологического процесса
Наиболее существенное влияние на последовательность обработки
поверхностей детали оказывает характер размерной связи. Анализируя форму
детали и проставленные на рабочем чертеже размеры можно установить что
основными технологическими базами могут служить:
Торцы детали – в качестве опорной базы лишающей заготовку одной
Наружные поверхности в качестве направляющих баз.
Внутренние поверхности лишающие заготовку четырех степеней
При обработке желательно свести к минимуму погрешность установки
чтобы обеспечить требования к точности и шероховатости поверхностей. Этого
можно добиться предварительно подготовив базы – торец и отверстие
На чертеже детали в качестве конструкторской базы для диаметральных
размеров принята ось детали однако исходя из невозможности использования
оси в качестве технологической базы в качестве установочных используем
внешние цилиндрические поверхности 2 4.
Анализируя чертеж детали можно сказать что для обеспечения
наибольшей точности получаемых линейных размеров целесообразнее всего в
качестве установочных баз использовать торцы 1 7 поскольку с ними связано
наибольшее количество размеров.
Первый этап технологического процесса – заготовительный –
предполагает получение заготовки детали. Для данного способа точность
получаемых размеров на уровне 16 квалитета а шероховатость RZ = 120мкм.
На втором этапе проводим черновую обработку детали которая включает
в себя черновую обработку основных технологических баз. Точность получаемых
размеров на уровне 12 квалитета шероховатость RZ = 40 мкм.
Следующим этапом технологического процесса является получистовая
обработка поверхностей. На этом этапе выполняются формообразующие операции
такие как: точение наружных и внутренних цилиндрических поверхностей
вращения сверление радиальных отверстий точение фасок и галтелей.
Материал детали –сталь 50ХН. Для создания благоприятного распределения
внутренних напряжений и формирования необходимой структуры материала а
также физико-механических свойств проводится нормализация заготовки
Чистовая обработка детали производится на шлифовальных операциях для
придания поверхностям вращения вала заданной точности и шероховатости.
В конце технологического процесса проводятся операции окончательного
контроля и консервации детали предназначенные для контроля всех
геометрических параметров детали и предохранения ее от внешних воздействий.
Список используемой литературы.
Сорокин В. Г. и др. Марочник сталей и сплавов. – М.: Машиностроение
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1. Под ред.
А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.– 4-е изд. перераб. и доп. – М.:
Машиностроение 1985. 656 с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2. Под ред. А.
Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.– 4-е изд. перераб. и доп. – М.:
Машиностроение 1985. 496 с. ил.
Методы обработки поверхностей. Методические рекомендации по
выполнению лабораторных работ. А. Ф. Горбачев А. М. Мунгиев С. В.
Худяков С.В. Яценко. Харьков ХАИ – 46 с.
Якушев А. И. Воронцов Л. Н. Федотов Н. М. Взаимозаменяемость
стандартизация и технические измерения. М.: “Машиностроение” 1987г.
Проектирование поковок оснастки и технологических процессов горячей
объемной штамповки В. К. Борисевич Ю. И. Чебанов. – Учеб. пособие
по курсовой работе «Обработка металлов давлением». – Харьков Харьк.
авиац. ин-т 1992. – 66 с.
Брюханов А. Н. Ковка и объемная штамповка. Учебное пособие для
машиностроительных вузов. Изд. 2-е перераб. и доп. М.
«Машиностроение» 1975. 408 с. с ил.

Цепочки.cdw

Размерная схема обработки
детали и схемы размерных цепей
Размерная схема обработки детали
Схемы размерных цепей

нумерация.doc

Рис.2 Нумерация поверхностей детали.

Чертеж55.cdw

Точить п.4 с подрезкой
Сверлить отверстие п.8
Предварительный план
Сверление отверстия п.6.

расчетно аналитический.doc

Расчёт припусков и операционных диаметральных размеров для
механической обработки
расчётно-аналитическим методом
Сверление 63 80 4426 100 — +150 — 893 908 893 — —
+0150 15 Зенкерование чистовое 32 30 265 100 50471 +36
5471 959 9636 959 0686 0520 95+0036 25
Развертывание нормальное 15 20 2213 50 22414 +22 026014
6 988 986 0280 0224 98+0022 55 Развертывание точное
10 177 20 11024 +15 013224 10 1001 10 0150 0120

Торцы.doc

Расчёт припусков на обработку торцевых поверхностей
расчётно-аналитическим методом
Поверхность Элементы припуска мкм 2Zmin.р мкм
Прокат 120 150 ---- — —
Точение черновое80 90 0 100 370
Точение 20 30 0 100 270
Точение чистовое 10 20 0 50 100
Поверхность маршрутЭлементы припуска мкм 2Zmin.р мкм
Точение черновое 80 — — — 470
Точение 20 — — — 270
Точение чистовое 10 ---------- ------ 100
Точение чистовое 10 ----------- ------ 100
Точение черновое 80 — — — 370

заготовка.cdw

калиброванный пруток по

Размерные схемы.doc

Расчёт линейных операционных размеров
Замыкающий Исходное уравнение Расчётный размер мм Допуск Принятый Принятый припуск мм
размер мм мм размер мм
[pic] [pic] 25 +0014 [pic] —
[pic] [pic] 245 -021 [pic] —
[pic] [pic] [pic] -0013 [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] -0033 [pic] [pic][pic]
[pic][pic] [pic][pic] [pic][pic][pic][pic] -0084 [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
[p -0210 [pic] [pic][pic]
[p [pic] [pic] [pic]

Artem.cdw

HB 170-217 Группа контроля 3
ОСТ 100021-78 (поверхность А)
Неуказанные предельные отклонения
Кромки поверхности А в местах
пересечения с поверхностью Б должны
быть острыми. Допускаются острые
кромки по всей поверхности А.
Сталь 50ХН ГОСТ 10702-78

титулка.doc

Міністерство освіти і науки України
Національний аерокосмічний університет ім. М..Жуковського
Пояснювальна записка
до курсового проекту з дисципліни
Технологія газотурбобудування
На тему:” Розробка плану виготовлення і розрахунок
операційних розмірів деталі ГТУ”
ХА.204.231А.522.03В.04.01
Розробив: студент 231а групи