• RU
  • icon На проверке: 11
Меню

Разработка технологического процесса изготовления полуоси 130-2403070-А2, дипломная работа

  • Добавлен: 25.10.2022
  • Размер: 5 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Разработка технологического процесса изготовления полуоси 130-2403070-А2, дипломная работа

Состав проекта

icon
icon расчет.doc
icon создавал деталюшичку.dwg
icon титульный лист.doc
icon Маршрутная карта.doc
icon Маршрутная карта.docx
icon расчет.docx
icon Карта эскизов.docx
icon Карта эскизов.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon расчет.doc

Определение типа производства.
1 Расчет темпа выпуска
2 Расчет штучного времени
3 Определение типа производства
Выбор метода получения заготовки и расчет припусков.
Обоснование выбора технологических баз и операционных припусков
Выбор и характеристики оборудования режущего инструмента.
Расчет межоперационных припусков на одну поверхность и представление схемы их расположения.
Расчет режимов резания на операции.
Совершенствование технологических методов изготовления деталей для производства машин имеет первоначальное значение. Качество машины или станка надежность долговечность экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенствования его конструкции но от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей методов упрочнения рабочих поверхностей повышающих ресурс работы деталей и машины в целом эффективное использование современных автоматических и поточных линий станков с программным управлением электронных вычислительных машин и другой любой техники применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов – все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества выпускаемых изделий.
Развитие отечественного станкостроения связано с систематическим совершенствованием выпускаемой продукции обновлением парка оборудования широким внедрением механизации и автоматизации производства.
Ведущую роль в машиностроении играет станкостроение производящее средства производства – технологическое оборудование приспособления и инструменты для машиностроительных предприятий.
В дипломной работе разрабатывается технологический процесс изготовления полуоси 130-2403070-А2
Описание назначения детали и анализ технических требований
Приводные валы колес (полуоси) предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам.
Полуоси принимают на себя поперечные нагрузки вызванные движением колеса по поверхности и нагрузки на скручивание вызванные передачей момента от двигателя к колесу. Такой тип моста менее надёжен чем полностью разгруженный – когда полуось отвечает лишь за передачу крутящего момента до полноценной колёсной ступицы обладающей внешним и внутренним подшипниками (в случае с полу разгруженным мостом бывает один подшипник установленный на полуоси). Остальные нагрузки при разгруженной схеме принимает на себя ступица.
При испытании полуосей ЗИЛ-130 на усталостную прочность при кручении полуось нагружают постепенно возрастающим крутящим моментом до ее поломки. Во время испытаний фиксируют изменение угла закручивания полуоси в зависимости от изменения крутящего момента.
Испытания полуосей на усталость производятся на универсальном стенде кривошипно-шатунного типа. Шлицевой конец полуоси закрепляется в неподвижной втулке. Переменный крутящий момент прикладывается к фланцу полуоси от ползуна через рычажное устройство. Нагрузка измеряется с помощью индуктивного датчика на силоизмерителе. Нагрузка на испытуемую полуось автоматически поддерживается постоянной что приближает условия испытаний к эксплуатационным. Испытания продолжаются до поломки полуоси при этом фиксируется число циклов нагружений.
В процессе испытаний при пульсирующем цикле определяют число циклов нагружений до разрушения полуоси при разных нагрузках.
Полуоси изготовленные из стали 40ХГРТ имеют ограниченную долговечность в то время как полуоси из стали 47ГТ с закалкой т. в. ч. имеют предел выносливости значительно превышающий напряжения возникающие при эксплуатационных нагрузках.
Опыт эксплуатации автомобилей подтвердил правильность принятого решения об изготовлении полуосей из стали 47ГТ с закалкой т. в. ч. так как в этом случае полуоси не имеют усталостных поломок.
Полуось изготовлена из стали 47ГТ и термически обработана до твердости HRC 50—55. Основные дефекты полуоси в процессе работы приведены в табл.
Допустимый без ремонта
Допустимый для ремонта
Биение при контроле в центрах:
Биение привалочного торца:
Править проточить торец фланца. Браковать при толщине менее 11мм.
Износ шлицевых зубьев по толщине
Наплавить под флюсом
Износ конусных отверстий под разжимные втулки
Несовпадение торцов калибра и детали ±04
Снижение торца калибра:
Нарезать резьбу ремонтного размера
Погнутую полуось правят под прессом до устранения изгиба. После правки внутренний торец фланца подрезают «как чисто» до устранения биения выдерживая при этом толщину фланца не менее 11 мм.
Изношенные по ширине шлицы восстанавливают автоматической наплавкой под слоем флюса. Впадины между шлицами и шлицевую шейку наплавляют продольными швами. Наплавку шлицев рекомендуется вести крест-накрест; сначала наплавляют шлиц с одной стороны полуоси затем – с противоположной потом — справа слева и т.д. до ∅57 мм.
Изношенные шлицы можно наплавлять и вручную электродуговым способом. Наплавку ведут электродами ОЗН-300 ОЗН-250 УОНИ-1355 или К-340-105 постоянным током 210—240 А обратной полярности. Диаметр электрода равен 5 мм.
После наплавки полуось проверяют на биение и при необходимости правят. Шлицевую шейку протачивают до мм снимают фаску и фрезеруют шлицы червячной фрезой на фрезерном станке типа 5350А или 5350Б.
Шлицевой конец полуоси термически обрабатывают на установке т. в. ч. ЛГПЗ-60: нагревают до температуры 850—900°С охлаждают в масле и отпускают при температуре 575—600°С с последующим охлаждением на воздухе.
Для сборки (разборки) задних мостов можно применять стенд-конвейер (рис.127) который состоит из отдельных секций. Транспортер 3 имеет цепную передачу при помощи которой он перемещается со скоростью 5 ммин от привода 1 состоящего из электродвигателя А-32-4 мощностью 1квт и редуктора. Задний мост устанавливают на подставку 2.
Определение типа производства
В соответствии с ГОСТ14004-83 тип производства является его квалификационной категорией определяемой по признакам широты номенклатуры регулярности стабильности и объему выпуска продукции. Фактор типа производства является одним из определяющих при построении технологического процесса механической обработки детали так как в зависимости от установленного типа производства выбирается необходимое оборудование режущий и мерительный инструмент. Различают три основных вида производства:
Массовое производство характеризуется тем что на одних и тех же рабочих местах в течение длительного времени постоянно выполняется одна и та же операция (один и тот же комплекс переходов) для одной и той же детали. Массовое производство позволяет применять автоматы и полуавтоматы с механическими системами а также автоматизированные специальные приспособления для зажима деталей автоматизированный контроль специальные инструменты и многоинструментные наладки транспортные устройства для подачи деталей и перемещения деталей с одного рабочего места на другое и готовых деталей на сборку.
Серийное производство характеризуется тем что на рабочих местах в течение календарного времени неоднократно меняется форма материал и размеры обрабатываемых деталей причем детали на обработку поступают партиями так что экономически целесообразно универсальное оборудование с переналадкой его путем специальных или специализированных приспособлений и инструментов а также в ряде случаев полуавтоматическое оборудование не требующее длительной переналадки. Время переналадки может быть значительно сокращено путем применения станков с ЧПУ и промышленных роботов. В зависимости от числа партий деталей обрабатываемых на одном рабочем месте в течение календарного времени серийное производство подразделяется на крупносерийное среднесерийное и мелкосерийное.
Индивидуальное производство характеризуется тем что на рабочих местах нет повторяемости деталей и комплексов переходов отсутствует также определенная повторяемость запуска деталей в производство поэтому на рабочих местах нет возможности осуществлять специализированную наладку. Для сложных и крупногабаритных деталей целесообразно применять многоцелевые станки с ЧПУ оснащенные магазином инструмента а также многофункциональные роботы-манипуляторы.
Расчет типа производства производим на базе рабочего чертежа детали и заданной годовой программы выпуска 15000
Для расчета типа производства необходимо составить предварительный технологический процесс изготовления детали основываясь на типовых технологических процессах изготовления деталей класса рычагов.
Определение типа производства осуществляется путём сравнения темпа выпуска детали со средним штучным временем затрачиваемым на одну операцию механической обработки.
1 Расчёт темпа выпуска
Темп выпуска определяется по формуле
где F - действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену в часах;
m – число смен; в нашем случае m=1;
N=15000– годовая программа выпуска заданной детали в штуках.
Действительный годовой фонд времени подсчитывается по формуле
где T - продолжительность одной смены T=8ч
Ф – число рабочих дней в году;
К - коэффициент (К1) учитывающий простой оборудования в течение рабочей смены в связи с текущим ремонтом и техническим обслуживанием
Принимаем К=0.97 (по табл. 2.1).
Число рабочих дней в году находим по формуле
Где 365 – число дней в году;
В – число выходных дней;
П – число праздничных дней.
В Российской Федерации: Ф=365 - (104 + 8) = 253 день.
F= 8x253x0.97=1947.81963 часов.
2 Расчёт штучного времени
Определяем для каждой поверхности количество технологических переходов необходимых для обеспечения заданных точности и качества поверхностей согласно рабочему чертежу детали.
Количество операций для обработки детали принимаю:
Фрезерно-центровальная
Горизонтально-сверлильная
Сверлильно-резьбонарезная
Для подсчёта Т используют приближённые формулы основного времени Т для отдельных переходов входящих в операцию а также ориентировочные поправочные коэффициенты φ учитывающие вспомогательное время на выполнение операции.
Нахождение основного и штучного времени по операциям
Фрезерование торца хвостовика выдерживая размер 1005+6 мм:
Тшт = То φ= 0.3241.51 = 0489 мин;
Сверление 2-х центров до ∅15÷13 мм:
Тшт = 2То φ= 20.091.51 = 0.2718 мин;
Токарное обтачивание шейки ∅54÷536 на 120 мм:
Тшт= Тоφ= 11016 1.5 = 16524 мин;
Токарное обтачивание торцов фланца с 2х сторон на толщину 138÷133 на диаметры ∅122 ∅132 мм:
Тшт = То φ=1.5 = 13278 мин;
Горизонтально-сверлильное 12 отв. ∅165:
Тшт = 12То φ= 120.111541.41 = 1887 мин;
Горизонтально-сверлильное 3 конуса ∅24:
Тшт = 3Тоφ= 1.41 = 0.10818 мин;
Токарная обработка торца фланца ∅197 и галтели R10 толщина 133÷128 ∅122:
Тшт = Т φ= 11529 1.36 = 15679 мин;
Сверлильно-резьбонарезная 2х отверстий ∅10441÷10106:
Тшт = Т φ= 2 0.0676 1.3 = 0.17576 мин;
Сверлильно-резьбонарезная 2х отверстий на М12:
Тшт = Т φ= 2 0.0624 1.27 = 0.158496 мин;
Шлицефрезерная 16 шлиц на ∅54:
Тшт = Т φ= 1224 1.27 = 155448 мин;
Токарная обработка внутреннего торца фланца на толщину мм:
Тшт = Тφ= 0.791245 1.36 = 107609 мин;
Среднее штучное время на операцию подсчитывают по формуле
где ТШТi – штучное время i-ой операции
n – число операций механической обработки.
После подсчета темпа выпуска и среднего штучного времени на операцию определяется коэффициент серийности (Ксер):
Величина коэффициента серийности позволяет выбрать тип производства:
Ксер=335695 – Выбираем тип производства: Крупносерийное.
Подсчитываем количество деталей в партии nп то есть количество деталей одновременно запускаемых в производство по формуле
t – Количество дней запаса деталей одновременно хранящихся на складе и обеспечивающих бесперебойную работу сборочного отдела.
t=5 дней – для средних деталей;
nп = 150005253 = 296 шт.
Организационно-технические характеристики крупносерийного типа производства:
Форма организации производственного процесса – непрерывно поточная 10≥4>1
Вид технологических процессов – типовые и единичные
Степень детализации проектирования – операционные автоматизированное и неавтоматизированное
Построение операций – параллельная концентрация обработка одноместная или многоместная с непрерывной или раздельной установкой
Метод обеспечения точности – базирование без выверки работа на настроенных станках активный контроль
Используемое оборудование – специальное и специализированное
Технологическая оснастка – сборно-разборные приспособления (СРП) специализированные наладочные приспособления (СНП)
Дальнейшую разработку технологического процесса изготовления веду исходя из вышеперечисленных принципов.
Выбор способа получения поковок
При выборе способа получения заготовки методами пластической деформирования определяющими факторами являются тип производства размеры детали форма поковки и свойства материала поковки.
Так как технологический процесс обработки давлением основан на применении высокопроизводительного и сравнительно дорогого оборудования а также дорогого инструмента (штампов) на первом этапе выбора решающее значение приобретает тип производства рассматриваемой детали.
В единичном и мелкосерийном производстве оборудование должно быть универсальным и сравнительно недорогим а его производительность не столь существенна как например в массовом производстве. Деформирующий инструмент также должен иметь по возможности универсальное применение простую форму и невысокую стоимость.
Этим условиям отвечает свободная ковка на ковочных молотках а также ковка с применением подкладных колец и подкладных штампов.
В серийном производстве целесообразно применять штамповочные молоты различных видов а процесс формообразования производить в штампах половины которых закрепляются на столе и на бабе молота и могут иметь до пяти ручьев сложной формы.
В крупносерийном и массовом производстве производительность штамповки и точность поковок при использовании штамповочного молота уже недостаточна. Поэтому наиболее рациональным является применение кривошипных кузнечнопрессовых машин: кривошипного горячештамповочного пресса (КГШП) горизонтально-ковочной машины (ГКМ) чеканочного (кривошипно-коленного) пресса а также специализированных высокопроизводительных машин (раскатной машины ковочных вальцов и т.п.).
Высказанные соображения имеют силу для большинства мелких и средних деталей используемых в машиностроении однако в ряде случаев приходится отступать от намеченной схемы.
Тенденция современного машиностроения к увеличению мощности отдельных машин (двигатели турбины транспортные машины и т.п.) приводит к тому что для пластического деформирования ряда деталей недостаточно усилия развиваемого молотами и кривошипными машинами. Поэтому для больших деталей (например диаметром свыше 1000 мм) приходится использовать ковку или штамповку на гидравлических прессах несмотря на их сравнительную тихоходность (свободную ковку для индивидуального и мелкосерийного производства а штамповку для серийного крупносерийного и массового производства).
Материал данной детали – Сталь 47ГТ ГОСТ 1133-71 сталь конструкционная легированная химический состав и механические свойства материала указаны в таблице:
Массовая доля элементов %
Механические свойства
Для крупносерийного типа производства принимаю получение штампованной поковки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ) назначаю класс точности поковки – Т4.
Сталь 47ГТ содержит 05% углерода поэтому назначаю группу стали – М2.
Для установления степени сложности поковки определяю размеры описывающей поковку фигуры (конус). Коэффициент приведения k=02. Величина коэффициента приведения находится в интервале от 016 до 032 и поковка соответствует третьей степени сложности – С3.
Конфигурация поверхности разъема штампа - (симметрично изогнутая)
Исходный индекс поковки определяется по нанограмме для М2 С3 и Т4 устанавливаю исходный индекс поковки – 11.
Основные припуски на размеры назначаю по исходному индексу и заданной шероховатости поверхности:
– диаметр 54 и шероховатость ()
– толщина 13 и шероховатость ()
– длина 1005 и шероховатость ()
Дополнительный припуск учитывающий отклонение от плоскости для класса точности Т4 составит – 08.
Размеры поковки исходя из принятых припусков:
Диаметр 54+(16x2)=572 округляю до 57 мм.
Толщина 13+(12+08)х2=17 мм.
Длина 1005+(2х2)=1009 мм.
Минимальный радиус закругления наружных углов при массе поковки от 16 до 40 кг и глубине полости ручья штампа свыше 50 мм должен быть равным 40 мм.
Окончательные размеры поковки с учетом допускаемых отклонений:
Смещение поверхности разъема штампа для класса точности Т4 составит 04мм.
поковки по окончательным размерам составит 2468 кг.
Коэффициент использования материала
где Мд - масса детали кг
Мз - масса заготовки кг.
Рекомендуемый коэффициент использования материала для штампованных поковок составляет 065÷072. Следовательно припуски на заданную деталь назначены правильно.
Обоснование выбора технологических баз и операционных припусков.
Одним из наиболее сложных и принципиальных разделов проектирования технологических процессов механической обработки и сборки является назначение технологических баз. От правильности решения вопроса о технологических базах в значительной степени зависят: фактическая точность выполнения размеров заданных конструктором; правильность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей; точность обработки которую должен выдерживать рабочий при выполнении запроектированной технологической операции; степень сложности и конструкция необходимых приспособлений режущих и измерительных инструментов; общая производительность обработки детали.
Заготовка детали в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определенное положение относительно деталей станка или приспособления. Для этого необходимо лишить заготовку детали шести степеней свободы.
В основе выбора технологических баз лежат следующие общие принципы:
– при обработке заготовок полученных литьем или штамповкой необработанные поверхности можно использовать в качестве баз только на первой операции;
– при обработке у заготовок всех поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно использовать поверхности которые будут подготавливать базы используемые при дальнейшей обработке на большинстве операций;
– наибольшая точность обработки достигается при использовании на всех операциях одних и тех же баз т. е. при соблюдении принципа единства баз;
– желательно совмещать технологические базы с конструкторскими.
– располагать базы на поверхности желательно на большем расстоянии друг от друга.
Основными базами большинства валов являются поверхности его опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей как правило затруднительно особенно при условии сохранения принципа единства баз что очень важно при автоматизированном технологическом процессе. Поэтому при большинстве операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий и торцов заготовки что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой его в центрах за исключением операции: фрезерно – центровальная. При выполнении данных операций в качестве баз используются наружные цилиндрические поверхности.
Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей возникающих при обработке на станках определением элементов составляющих припусков и их суммировании и используется он при массовом и крупносерийном производстве.
Учитывая крупносерийный тип производства данной детали можно пользоваться эмпирическими формулами расчета припусков.
Общий припуск – слой металла необходимый для выполнения технологического перехода.
Промежуточный припуск определяется разностью размеров получаемых на смежных предшествующем и выполняемом технологических переходах процессах обработки данной поверхности.
Размер припуска должен быть достаточным для того чтобы при его срезании были устранены различные дефекты заготовки а также для компенсации погрешностей установки и базирования заготовок на данной операции и погрешностей формы и размеров полученных на предыдущей операции.
Рассмотрим поверхность которую обрабатывают больше всего раз: поверхность ∅54 мм.
Выбор и характеристики оборудования режущего инструмента:
Фрезерно – центровальная:
Данная операция имеет большое значение т.к. на ней мы подготавливаем базы для последующей обработки детали. В соответствии с условиями (крупно-серийное производство) имеет смысл выбрать специальное оборудование предназначенное конкретно для выполнения подобных операций. Исходя из данных предпосылок выбираем двусторонний фрезерно-центровальный полуавтомат последовательного действия МР-71М.
Диаметр обрабатываемой заготовки мм
Длина обрабатываемой заготовки мм
Число скоростей шпинделя
Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту
Наибольший ход головки фрезы мм
Диаметр применяемой фрезы мм
Пределы рабочих подач мммин
Число скоростей сверлильного шпинделя
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту
Ход сверлильной головки мм
Продолжительность холостых ходов мин
Мощность электродвигателя кВт:
Категория ремонтной сложности
Режущий инструмент:
-торцовая насадная фреза ∅90мм 2214-0153 со вставными ножами оснащенными пластинами из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 24359-80 (8 пластин) технические требования по ГОСТ 24360-80;
-центровочные комбинированные сверла типа В4 2317-0122 по ГОСТ 14952-75 с цилиндрическим хвостовиком материал сверла Р6М5.
Токарно – копировальная:
В крупносерийном производстве для обработки ступенчатых валов широкое распространение получили многорезцовые и токарно-копировальные станки которые на 50-100% производительнее универсальных токарных. Поскольку снимаемый припуск на ступенях различный для увеличения производительности необходимо менять подачу и число оборотов шпинделя во время обработки не останавливая процесс. Исходя из этого выбираем полуавтомат токарный многорезцово-копировальный специальный модели НТ502М
Предназначен для высокопроизводительной черновой и чистовой токарной обработки однорезцово-копировальным или многорезцово-копировальным способом валов колец подшипников фланцев и прочих деталей в центрах патроне или на оправке в условиях серийного и массового производства.
На станке НТ502М имеется два суппорта – продольный (передний) и поперечный (задний). Продольный суппорт имеет продольное (и поперечное) перемещение и служит для продольного обтачивания заготовок. Поперечный суппорт имеет только поперечное перемещение и служит для подрезания торцов прорезания канавок и фасонного обтачивания. Движение суппортов автоматизировано закончив работу суппорты возвращаются в исходное положение автоматически.
При работе станка обработка может производиться одновременно двумя суппортами или в любой последовательности со сменой частот вращения шпинделя и подач суппортов в любом кадре программы. Параметр
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки мм
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм
Расстояние от низа основания станка до оси центров мм
Пределы частоты вращения шпинделя мин-1
Количество сменных копиров
Пределы подач продольного суппорта мммин
Наибольшая длина обработки 1 резцом с продольного суппортамм
Скорость быстрого перемещения продольного суппорта
Пределы подач поперечного суппорта мммин
Наибольшее рабочее перемещение поперечного суппортамм
Скорость быстрого перемещения поперечного суппорта
Мощность электродвигателя кВт
-резец токарный проходной отогнутый 2100-0025 с пластинами из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 18878-73;
-резец токарный проходной упорный отогнутый 2101-0004 с углом в плане 900 с пластинами из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 18879-73.
Полуавтомат шлицефрезерный 5350Б
Описание: предназначен для фрезерования на валах прямых прямобочных и эвольвентных шлицев а также зубьев шестерен.
Наибольший диаметр обрабатываемой детали мм
Длина нарезаемых шлицев мм
- Фреза червячная ∅ 90 мм модуль 3.
Станок вертикально-сверлильный с УЧПУ и револьверной головкой 2Р135Ф2
Станок вертикально-сверлильный с револьверной головкой (6 шпинделей) крестовым столом и числовым программным управлением предназначен для выполнения следующих операций: сверления зенкерования рассверливания зенкования развертывания нарезания резьбы легкого прямолинейного фрезерования.
Наименование параметров
наибольший диаметр сверления
наибольший крутящий момент на шпинделе
скорость быстрого перемещения супорта
наибольшее перемещение по осям XYZ.
пределы частот вращения шпинделя
мощность главного привода
Расчет межоперационных припусков на одну поверхность.
Учитывая мелкосерийный тип производства данной детали можно пользоваться эмпирическими формулами расчета припусков.
Рассмотрим поверхность которую обрабатывают больше всего раз: торец фланца 13-1.1 мм.
Получистовая токарная
Расчет режимов резания.
Операция 1: Фрезерно-центровая:
Данная операция выполняется за один установ с двумя рабочими переходами.
Данная операция состоит из следующих переходов:
установить и закрепить деталь;
фрезеровать правый торец полуоси;
сверлить (центровать) два отверстия одновременно;
Переход – фрезерование:
Для стальных заготовок при мощности станка 7.5кВт и материале режущего инструмента Т15К6 принимаю подачу на зуб:
где n – частота вращения шпинделя обмин;
z – число зубьев фрезы.
; KПv=08 (поковка) KИv=1
Коэффициент и показатели в формуле скорости резания:
Cv=322; q=02; х=01; у=04; и=02; р=0; м=02.
V=2448 = 2448 = 6685 ммин.
Частота вращения шпинделя:
n – число оборотов фрезы в минуту. D-диаметр фрезы
Принимаю число оборотов фрезы n=712 обмин
Действительная скорость резания:
Действительная подача определяется подачей на зуб и скорректированной частотой вращения шпинделя:
Основное (технологическое) время:
y – величина врезания в мм;
=1÷5 мм - величина перебега; Sм - минутная подача в мммин.
Переход – сверление (центрование) 2х отверстий:
Сверло цельное твердосплавное для центрования коротких отверстий
Материал сверла Р6М5
Cv=7; q=04; х=01; у=07; м=02.
- коэффициент на обрабатываемый материал
– коэффициент на инструментальный материал
– коэффициент учитывающий глубину сверления
Принимаю по паспорту станка n = 1125 обмин.
Операция 2: Токарно-гидрокопировальная:
Данная операция выполняется за один установ.
точить цилиндрические поверхности с подрезкой торцов;
Одним из преимуществ данного метода обработки является то что обработка ведется сразу несколькими инструментами а это значительно снижает основное технологическое время. К недостаткам относится то что в связи с большим количеством инструментом закрепляемых в державке жесткость ее снижается. Для обработки цилиндрических поверхностей используются токарные проходные прямые резцы; для подрезания торцов используются подрезные резцы. Марка материала режущей кромки – твердый сплав Т15К6 т.к. данная марка материала часто используется при черновом точении.
Для поверхности ∅54-04 мм на длине 120 мм
Глубина резания: t = 15 мм
Подача: S = 05 ммоб.
– коэффициент учитывающий материал инструмента
– коэффициент учитывающий состояние поверхности
Число оборотов шпинделя:
Проточка фланцев выдерживая размер 138÷133 на ∅122 ÷ ∅132
Обточить фаску 3 не менее на ∅54 мм.
Глубина резания t = 17мм.
Операция 3: Горизонтально сверлильная.
Сверлить 12 цилиндрических отверстий ∅1693-165 расположенных на ∅165
Описание инструмента
Сверло цельное твердосплавное для сверления коротких отверстий
- коэффициент на обрабатываемый материал (НВ=170÷240)
Округляю по паспорту до 525 обмин
Зенковать 3 конусных отверстия ∅24 мм
t = 0.5(D-d) = 375мм.
Округляю по паспорту до 210 обмин
Операция 4: Токарно-копировальная.
Проточить внутренний торец фланца ∅197 галтель R10 мм.
Выдержать размер 133÷13 на ∅122
Материал режущей части резца твердый сплав Т15К6
Операция 5: Сверлильно-резьбонарезная.
Переход 2: Сверлильный
Сверлить 2 отверстия ∅10441 ÷ ∅10106 мм
Округляю по паспорту до 890 обмин
Переход 3: Резьбонарезной
Нарезать резьбу М12 - 175 – 6Н в 2-х сквозных отверстиях
Метчик цельный твердосплавный для нарезания резьбы
Диаметр– М12 - 175 – 6Н
Материал метчика Р6М5
Подача соответствует шагу резьбы метчика S =175 ммоб
По нормативам скорость резания для стали при нарезании резьбы M12×175 машинным метчиком v= 11 ммин.
Принимаем ближайшую частоту вращения по паспорту станка 300 обмин
Определяем фактическую скорость резания
Определение основного (технологического) времени при нарезании резьбы.
Основное (технологическое) время определяем по формуле :
l1 — величина врезания и перебега метчика равна 6 мм (определяем по нормативам).
Операция 7: Шлицефрезерная
Фрезеровать 16 шлиц модуль 3 полная глубина шлиц на длину 85мм профильный угол исходного контура шлиц 20°
Число шлицев детали
Допуск на толщину шлицев 004 мм
Высота шлицев h = 4 мм
Число оборотов фрезы:
По паспорту станка принимаю n = 90 обмин
Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов:
Расчет длины рабочего хода
– длина подвода врезания и перебега.
- дополнительная длина хода вызванная наладкой и конфигурацией колеса.
Расчет машинного времени на одну деталь:
– количество одновременно обрабатываемых деталей.
– число заходов фрезы.
Операция 12. Токарная
Проточить внутренний торец фланца выдерживая размер 13-11 мм
Список использованной литературы:
Кошеленко А.С. Позняк Г.Г. Рогов В.А.. Курсовое и дипломное проектирование. М.: Изд. РУДН 2006.
Кошеленко А.С. Позняк Г.Г. Серов А.В. Основы проектирования технологических процессов механической обработки деталей машин. Учебное пособие для семинара-практикума инженеров-машиностроителей по линии ООН. М.: Машиностроение 1986 (на русском испанском и английском языках).
Рогов В.А. Расторгуев Г. В. Соловьев В. В. Расчет припусков заготовок. М.: Изд. РУДН 2007.
Расторгуев Г. В. Соловьев В. В. Выбор режимов резания механической обработки. М.: Изд. РУДН 2007.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога — машиностроителя. М.: Машиностроение 1985.
Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. – Л.: Машиностроение 1966.
Ординарцев И. А. Филиппов Г. В. Шевченко А. Н. Справочник инструментальщика. М.: Машиностроение 1987.
Блюмберг В.А. Зазерский Е.И. Справочник фрезеровщика. – Машиностроение 1984г.
Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений.1980г.
Виноградов Д.В. Высокопроизводительная обработка металлов резанием. – 2003год.
Барановский Ю.В. Режимы резания металлов.

icon создавал деталюшичку.dwg

создавал деталюшичку.dwg
Манжет резиновый армированный для вала ГОСТ8752-79
Шайба концевая ГОСТ14734-69
Штифт цилиндрический ГОСТ3128-70
Болт с шестигранной уменьшенной головкой ГОСТ7796-70
Винт с цилиндрической головкой ГОСТ1491-80
Гайка шестигранная с уменьшенным размером "под ключ" ГОСТ15521-70
Шайба пружинная ГОСТ6402-70
Винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением "под ключ" ГОСТ11738-84
Сталь 47ГТ ТУ14-105-233-73
0 240НВ ГОСТ 8479-70. 2.Степень сложности поковки С3. 3.Группа стали М2. 4.Класс точности-Т4. 5.Конфигурация поверхности разъема штампа -Ис(симметрично изогнутая) 6.Неуказанные радиусы 3 мм. 7.Неуказанные предельные отклонения размеров ±1
8.Допускаемая величина высоты заусенца 4
мм. 9.Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа - 0
мм. 10.На поверхности поковок не должно быть трещин
песочин и других дефектов. 11.Поковку очистить от окалины. 12.Коэффициент использования материала kи=0
Приспособление зажимное
В зонах подвергнутых поверхностной закалке (нагрев ТВЧ) твердость
На цилиндрической части:
на глубине 2мм HRC 52 58
на глубине 10мм HRC 25 45
на глубине 23мм HRC
На поверхности шлиц HRC 50 58
на глубине 10мм HRC 20 40
на глубине 20мм HRC
Несовпадение торца Т и конусного калибра не более 0
Относительное положение шлиц и отв. во фланце безразлично
При испытании полуоси на кручение предел упругости должен быть
при крутящем моменте не менее 1550 кГ-м
Параметры шлицевого вала
Профиль эвольвентный
Профильный угол исходного контура
Смещение исходного контура
Диаметр делительной окружности
Толщина шлиц на дуге делительной окружности
проверять комплексным калибром
проверять размером по роликам
Диаметр перехода эвольвенты max
Чистота поверхности боковых сторон шлиц
Номер сопрягаемой детали
Технологический маршрут обработки с базированием
Операция Фрезено-центровальная
Зенкование 3х конусных отверстий ø24
Универсальное приспособление
Горнизонтально-сверлильный 5А-799
Горизонтально сверлильная
Сверление 12ти отверстий ø16.93-16.5мм на ø165
Режущий инструмент 1
Фреза торцевая насадная ø90 ГОСТ24359-80
Фрезерно-центровальный МР-71М
Фрезерно-центровальная
выдерживая размер 1005+6 мм.
Центровать полуось с 2х сторон
Проточить торец фланца с 2х сторон 13.8-13.3 на ø122 и ø132. Проточить фаски 3x45° и 1x45°
Резец проходной отогнутый Т15К6 ГОСТ18878-73
Токарный гидрокопировальный НТ502М
Токарно-гидрокопировальная
Обточка шейки ∅54-53.6 на длине 120 мм.
Операция Токарно-копировальная
Операция Горизонтально-сверлильная
Центровочное сверло Р6М5 ГОСТ14952-75
Режущий инструмент 2
Резец специальный Т15К6 ГОСТ18879-73
Резец фасонный отогнутый Т15К6 ГОСТ18892-73
Проточить внутренний торец фланца ø197 и галтель R10
Зенковка ГОСТ 14953-80
Сверло твердосплавное Р6М5 ГОСТ 10903-77
Операция Сверлильно-резьбонарезная
Операция Шлицефрезерная
Нарезание резьбы в 2х отверстиях М12-1.75-6Н
Вертикально-сверлильный 2Р135Ф2
Сверлильно-резьбонарезная
Сверление 2х отверстий ø10.441-10.106 мм
Метчик цельный твердосплавный Р6М5 ГОСТ3266-81
Фреза червячная Р6М5 ГОСТ19265-73
Шлицефрезерный 5350Б
Нарезать 16 шлиц на ø54 на длину 85 мм
Проточить внутренний торец фланца ø197 в размер 13-11

icon титульный лист.doc

Российский университет дружбы народов
Инженерный факультет
Кафедра «Технологии машиностроения металлорежущие станки и инструменты»
«К защите допускается»
Разработка технологического процесса изготовления полуоси 130-2403070-А2.
по направлению 150900 «Технология оборудование и автоматизация машиностроительных производств»
Научный руководитель

icon Маршрутная карта.doc

Сталь 47ГТ ГОСТ 1133-71
Код. наименования операции
Обозначение инструмента
Код. наименование оборудования
Фрезерно-центровальная МР-71М
Фрезеровать торец детали со стороны хвостовика в размер 1005+6
Центровать с 2-х сторон до ∅ 15 – 13 мм.
Смазочно-охлаждающая жидкость - эмульсия ЭТ-2 ГОСТ1975
Межоперационная транспортировка деталей с I операции по IV
включительно осуществляется подвесным конвейером
Токарно-копировальная НТ502М
Продольный (передний) суппорт:
Обточить шейку ∅54-53.6 на длине 120 мм.
Биение шейки ∅54-53.6 при установке в центрах 02-03 мм.
Поперечный (задний) суппорт:
Проточить торцы фланца с 2-х сторон
Выдержать размеры 138-133 ∅122 ∅132 мм.
Допускается необработанная фаска шириной 1мм на ∅197мм.
Обточить фаску 3 не менее на ∅54 мм.
Горизонтально-сверлильная 7Л – 387
Установить и закрепить деталь до обработки
Открепить и снять деталь после обработки
Сверлить 12 цилиндрических отверстий ∅1693-165 расположенных на ∅165
обеспечивается приспособлением
Зенковать 3 конусных отверстия ∅24 выдержав углы 39° и 120°
углы 39° и 120° обеспечиваются приспособлением
При проверке отверстия несовпадение торца детали и конусной пробки ± 04
Точность расположения отверстий 015 обеспечивается приспособлением
Смазочно-охлаждающая жидкость Эмульсия ЭТ-2 ГОСТ1975
Токарно-копировальная НТ502М
Внутренний торец фланца ∅197 галтель R10 мм.
Размер 13.3 – 13 на ∅122
Биение торца 02 – 03
Смазочно-охлаждающая жидкость - Эмульсия ЭТ-2 ГОСТ1975
Клеймить деталь личным знаком на торце фланца ∅197 с внешней стороны
Сверлильно-резьбонарезная 2Р135Ф2
Сверлить 2 отверстия ∅10441 - ∅10106 под резьбу М12175 - 6Н
Нарезать резьбу М12 - 175 – 6Н в 2-х сквозных отверстиях
Межоперационная транспортировка деталей с 5 операции по 7 включительно
осуществляется подвесным конвейером
На 3-х конусных отверстиях ∅ 24 мм.
-ти цилиндрических отверстиях ∅ 165 мм.
-х отверстиях под резьбу М12175
Шлицефрезерная 5350Б
Фрезеровать 16 шлиц модуль 3 профильный угол исходного контура шлиц 20°
Полная глубина шлиц на длину 85мм
Размер 55229 min между роликами∅44 ∅46 R08-06
обеспечить инструментом
При установке в центрах биение поверхности боковых сторон шлиц 02
Обеспечить шероховатость боковых сторон шлиц
Смазочно-охлаждающая жидкость - сульфофрезол
Промывка детали согласно инструкции просушить подогретым воздухом и уложить в тару
Операционный контроль
Визуально сплошным контролем внешний вид детали
Размеры 55.229 мин и расположение шлиц 5%
Биение поверхности ∅48±1 проверять по линейке
установленной на расстоянии 255 от оси центров 26 мм – 5%
Биение поверхности боковых сторон шлиц 02 – 5%
Конусные 3 отверстия ∅24 – 5% несовпадение торцов детали и калибра ±04
Резьбу М12 175 6Н – 3%
Толщина фланца 13.3÷12.8 – 3%
Биение торца фланца 02÷03 – 3%
Цилиндрические 9 отверстий ∅1693÷165 – 3%
Транспортировать детали в термический цех на закалку ТВЧ
Термическая обработка
В зонах подвергнутых поверхностной закалке (нагрев ТВЧ) твердость должна быть:
На цилиндрической части на глубине
На поверхности шлиц HRC 50-58
На впадинах шлиц на глубине:
Править в центрах с точностью:
Кривизна стебля 13 мм.
Биение поверхности боковых сторон шлиц – 03 мм.
При испытании полуоси на кручение предел упругости 1550 кгм мин.
Проточить внутренний торец фланца
Выдерживая размеры 13 – 119;
Биение торца Т при установке в центрах 015 не более
Статконтроль – паспорт №3590
Приемочный контроль:
Проверить: сплошным контролем визуально внешний вид детали
Биение торца фланца 015 мм – 10%
Статконтроль паспорт №3590
Размеры 55.229 min и расположение шлиц – 3%
Толщину фланца 13 – 119 – 3%
длину детали 1011 ÷ 1005 – 3%
Принятые ОТК детали на участок сборки задних мостов
Пустую тару с участка сборки к рабочему месту
Клеймить годные детали на торце фланца ∅197 с внешней стороны
Антикоррозионная обработка:
Деталям сдаваемым в запасные части после приемки ОТК произвести
промежуточную антикоррозионную обработку
Проверить сплошным контролем:
Качество смазки деталей визуально
Транспортировать детали принятые ОТК на промежуточную
складскую площадку для отправки в ЦК и ЗЧ

icon Маршрутная карта.docx

Сталь 47ГТ ГОСТ 1133-71
Код. наименования операции
Обозначение инструмента
Код. наименование оборудования
Фрезерно-центровальная МР-71М
Фрезеровать торец детали со стороны хвостовика в размер 1005+6
Центровать с 2-х сторон до ∅ 15 – 13 мм.
Смазочно-охлаждающая жидкость - эмульсия ЭТ-2 ГОСТ1975
Межоперационная транспортировка деталей с I операции по IV
включительно осуществляется подвесным конвейером
Токарно-копировальная НТ502М
Продольный (передний) суппорт:
Обточить шейку ∅54-53.6 на длине 120 мм.
Биение шейки ∅54-53.6 при установке в центрах 02-03 мм.
Поперечный (задний) суппорт:
Проточить торцы фланца с 2-х сторон
Выдержать размеры 138-133 ∅122 ∅132 мм.
Допускается необработанная фаска шириной 1мм на ∅197мм.
Обточить фаску 3 не менее на ∅54 мм.
Горизонтально-сверлильная 7Л – 387
Установить и закрепить деталь до обработки
Открепить и снять деталь после обработки
Сверлить 12 цилиндрических отверстий ∅1693-165 расположенных на ∅165
обеспечивается приспособлением
Зенковать 3 конусных отверстия ∅24 выдержав углы 39° и 120°
углы 39° и 120° обеспечиваются приспособлением
При проверке отверстия несовпадение торца детали и конусной пробки ± 04
Точность расположения отверстий 015 обеспечивается приспособлением
Смазочно-охлаждающая жидкость Эмульсия ЭТ-2 ГОСТ1975
Токарно-копировальная НТ502М
Внутренний торец фланца ∅197 галтель R10 мм.
Размер 13.3 – 13 на ∅122
Биение торца 02 – 03
Смазочно-охлаждающая жидкость - Эмульсия ЭТ-2 ГОСТ1975
Клеймить деталь личным знаком на торце фланца ∅197 с внешней стороны
Сверлильно-резьбонарезная 2Р135Ф2
Сверлить 2 отверстия ∅10441 - ∅10106 под резьбу М12175 - 6Н
Нарезать резьбу М12 - 175 – 6Н в 2-х сквозных отверстиях
Межоперационная транспортировка деталей с 5 операции по 7 включительно
осуществляется подвесным конвейером
На 3-х конусных отверстиях ∅ 24 мм.
-ти цилиндрических отверстиях ∅ 165 мм.
-х отверстиях под резьбу М12175
Шлицефрезерная 5350Б
Фрезеровать 16 шлиц модуль 3 профильный угол исходного контура шлиц 20°
Полная глубина шлиц на длину 85мм
Размер 55229 min между роликами∅44 ∅46 R08-06
обеспечить инструментом
При установке в центрах биение поверхности боковых сторон шлиц 02
Обеспечить шероховатость боковых сторон шлиц
Смазочно-охлаждающая жидкость - сульфофрезол
Промывка детали согласно инструкции просушить подогретым воздухом и уложить в тару
Операционный контроль
Визуально сплошным контролем внешний вид детали
Размеры 55.229 мин и расположение шлиц 5%
Биение поверхности ∅48±1 проверять по линейке
установленной на расстоянии 255 от оси центров 26 мм – 5%
Биение поверхности боковых сторон шлиц 02 – 5%
Конусные 3 отверстия ∅24 – 5% несовпадение торцов детали и калибра ±04
Резьбу М12 175 6Н – 3%
Толщина фланца 13.3÷12.8 – 3%
Биение торца фланца 02÷03 – 3%
Цилиндрические 9 отверстий ∅1693÷165 – 3%
Транспортировать детали в термический цех на закалку ТВЧ
Термическая обработка
В зонах подвергнутых поверхностной закалке (нагрев ТВЧ) твердость должна быть:
На цилиндрической части на глубине
На поверхности шлиц HRC 50-58
На впадинах шлиц на глубине:
Править в центрах с точностью:
Кривизна стебля 13 мм.
Биение поверхности боковых сторон шлиц – 03 мм.
При испытании полуоси на кручение предел упругости 1550 кгм мин.
Проточить внутренний торец фланца
Выдерживая размеры 13 – 119;
Биение торца Т при установке в центрах 015 не более
Статконтроль – паспорт №3590
Приемочный контроль:
Проверить: сплошным контролем визуально внешний вид детали
Биение торца фланца 015 мм – 10%
Статконтроль паспорт №3590
Размеры 55.229 min и расположение шлиц – 3%
Толщину фланца 13 – 119 – 3%
длину детали 1011 ÷ 1005 – 3%
Принятые ОТК детали на участок сборки задних мостов
Пустую тару с участка сборки к рабочему месту
Клеймить годные детали на торце фланца ∅197 с внешней стороны
Антикоррозионная обработка:
Деталям сдаваемым в запасные части после приемки ОТК произвести
промежуточную антикоррозионную обработку
Проверить сплошным контролем:
Качество смазки деталей визуально
Транспортировать детали принятые ОТК на промежуточную
складскую площадку для отправки в ЦК и ЗЧ

icon расчет.docx

Определение типа производства.
1 Расчет темпа выпуска
2 Расчет штучного времени
3 Определение типа производства
Выбор метода получения заготовки и расчет припусков.
Обоснование выбора технологических баз и операционных припусков
Выбор и характеристики оборудования режущего инструмента.
Расчет межоперационных припусков на одну поверхность и представление схемы их расположения.
Расчет режимов резания на операции.
Совершенствование технологических методов изготовления деталей для производства машин имеет первоначальное значение. Качество машины или станка надежность долговечность экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенствования его конструкции но от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей методов упрочнения рабочих поверхностей повышающих ресурс работы деталей и машины в целом эффективное использование современных автоматических и поточных линий станков с программным управлением электронных вычислительных машин и другой любой техники применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов – все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества выпускаемых изделий.
Развитие отечественного станкостроения связано с систематическим совершенствованием выпускаемой продукции обновлением парка оборудования широким внедрением механизации и автоматизации производства.
Ведущую роль в машиностроении играет станкостроение производящее средства производства – технологическое оборудование приспособления и инструменты для машиностроительных предприятий.
В дипломной работе разрабатывается технологический процесс изготовления полуоси 130-2403070-А2
Описание назначения детали и анализ технических требований
Приводные валы колес (полуоси) предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам.
Полуоси принимают на себя поперечные нагрузки вызванные движением колеса по поверхности и нагрузки на скручивание вызванные передачей момента от двигателя к колесу. Такой тип моста менее надёжен чем полностью разгруженный – когда полуось отвечает лишь за передачу крутящего момента до полноценной колёсной ступицы обладающей внешним и внутренним подшипниками (в случае с полу разгруженным мостом бывает один подшипник установленный на полуоси). Остальные нагрузки при разгруженной схеме принимает на себя ступица.
При испытании полуосей ЗИЛ-130 на усталостную прочность при кручении полуось нагружают постепенно возрастающим крутящим моментом до ее поломки. Во время испытаний фиксируют изменение угла закручивания полуоси в зависимости от изменения крутящего момента.
Испытания полуосей на усталость производятся на универсальном стенде кривошипно-шатунного типа. Шлицевой конец полуоси закрепляется в неподвижной втулке. Переменный крутящий момент прикладывается к фланцу полуоси от ползуна через рычажное устройство. Нагрузка измеряется с помощью индуктивного датчика на силоизмерителе. Нагрузка на испытуемую полуось автоматически поддерживается постоянной что приближает условия испытаний к эксплуатационным. Испытания продолжаются до поломки полуоси при этом фиксируется число циклов нагружений.
В процессе испытаний при пульсирующем цикле определяют число циклов нагружений до разрушения полуоси при разных нагрузках.
Полуоси изготовленные из стали 40ХГРТ имеют ограниченную долговечность в то время как полуоси из стали 47ГТ с закалкой т. в. ч. имеют предел выносливости значительно превышающий напряжения возникающие при эксплуатационных нагрузках.
Опыт эксплуатации автомобилей подтвердил правильность принятого решения об изготовлении полуосей из стали 47ГТ с закалкой т. в. ч. так как в этом случае полуоси не имеют усталостных поломок.
Полуось изготовлена из стали 47ГТ и термически обработана до твердости HRC 50—55. Основные дефекты полуоси в процессе работы приведены в табл.
Допустимый без ремонта
Допустимый для ремонта
Биение при контроле в центрах:
Биение привалочного торца:
Править проточить торец фланца. Браковать при толщине менее 11мм.
Износ шлицевых зубьев по толщине
Наплавить под флюсом
Износ конусных отверстий под разжимные втулки
Несовпадение торцов калибра и детали ±04
Снижение торца калибра:
Нарезать резьбу ремонтного размера
Погнутую полуось правят под прессом до устранения изгиба. После правки внутренний торец фланца подрезают «как чисто» до устранения биения выдерживая при этом толщину фланца не менее 11 мм.
Изношенные по ширине шлицы восстанавливают автоматической наплавкой под слоем флюса. Впадины между шлицами и шлицевую шейку наплавляют продольными швами. Наплавку шлицев рекомендуется вести крест-накрест; сначала наплавляют шлиц с одной стороны полуоси затем – с противоположной потом — справа слева и т.д. до ∅57 мм.
Изношенные шлицы можно наплавлять и вручную электродуговым способом. Наплавку ведут электродами ОЗН-300 ОЗН-250 УОНИ-1355 или К-340-105 постоянным током 210—240 А обратной полярности. Диаметр электрода равен 5 мм.
После наплавки полуось проверяют на биение и при необходимости правят. Шлицевую шейку протачивают до мм снимают фаску и фрезеруют шлицы червячной фрезой на фрезерном станке типа 5350А или 5350Б.
Шлицевой конец полуоси термически обрабатывают на установке т. в. ч. ЛГПЗ-60: нагревают до температуры 850—900°С охлаждают в масле и отпускают при температуре 575—600°С с последующим охлаждением на воздухе.
Для сборки (разборки) задних мостов можно применять стенд-конвейер (рис.127) который состоит из отдельных секций. Транспортер 3 имеет цепную передачу при помощи которой он перемещается со скоростью 5 ммин от привода 1 состоящего из электродвигателя А-32-4 мощностью 1квт и редуктора. Задний мост устанавливают на подставку 2.
Определение типа производства
В соответствии с ГОСТ14004-83 тип производства является его квалификационной категорией определяемой по признакам широты номенклатуры регулярности стабильности и объему выпуска продукции. Фактор типа производства является одним из определяющих при построении технологического процесса механической обработки детали так как в зависимости от установленного типа производства выбирается необходимое оборудование режущий и мерительный инструмент. Различают три основных вида производства:
Массовое производство характеризуется тем что на одних и тех же рабочих местах в течение длительного времени постоянно выполняется одна и та же операция (один и тот же комплекс переходов) для одной и той же детали. Массовое производство позволяет применять автоматы и полуавтоматы с механическими системами а также автоматизированные специальные приспособления для зажима деталей автоматизированный контроль специальные инструменты и многоинструментные наладки транспортные устройства для подачи деталей и перемещения деталей с одного рабочего места на другое и готовых деталей на сборку.
Серийное производство характеризуется тем что на рабочих местах в течение календарного времени неоднократно меняется форма материал и размеры обрабатываемых деталей причем детали на обработку поступают партиями так что экономически целесообразно универсальное оборудование с переналадкой его путем специальных или специализированных приспособлений и инструментов а также в ряде случаев полуавтоматическое оборудование не требующее длительной переналадки. Время переналадки может быть значительно сокращено путем применения станков с ЧПУ и промышленных роботов. В зависимости от числа партий деталей обрабатываемых на одном рабочем месте в течение календарного времени серийное производство подразделяется на крупносерийное среднесерийное и мелкосерийное.
Индивидуальное производство характеризуется тем что на рабочих местах нет повторяемости деталей и комплексов переходов отсутствует также определенная повторяемость запуска деталей в производство поэтому на рабочих местах нет возможности осуществлять специализированную наладку. Для сложных и крупногабаритных деталей целесообразно применять многоцелевые станки с ЧПУ оснащенные магазином инструмента а также многофункциональные роботы-манипуляторы.
Расчет типа производства производим на базе рабочего чертежа детали и заданной годовой программы выпуска 15000
Для расчета типа производства необходимо составить предварительный технологический процесс изготовления детали основываясь на типовых технологических процессах изготовления деталей класса рычагов.
Определение типа производства осуществляется путём сравнения темпа выпуска детали со средним штучным временем затрачиваемым на одну операцию механической обработки.
1 Расчёт темпа выпуска
Темп выпуска определяется по формуле
где F - действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену в часах;
m – число смен; в нашем случае m=1;
N=15000– годовая программа выпуска заданной детали в штуках.
Действительный годовой фонд времени подсчитывается по формуле
где T - продолжительность одной смены T=8ч
Ф – число рабочих дней в году;
К - коэффициент (К1) учитывающий простой оборудования в течение рабочей смены в связи с текущим ремонтом и техническим обслуживанием
Принимаем К=0.97 (по табл. 2.1).
Число рабочих дней в году находим по формуле
Где 365 – число дней в году;
В – число выходных дней;
П – число праздничных дней.
В Российской Федерации: Ф=365 - (104 + 8) = 253 день.
F= 8x253x0.97=1947.81963 часов.
2 Расчёт штучного времени
Определяем для каждой поверхности количество технологических переходов необходимых для обеспечения заданных точности и качества поверхностей согласно рабочему чертежу детали.
Количество операций для обработки детали принимаю:
Фрезерно-центровальная
Горизонтально-сверлильная
Сверлильно-резьбонарезная
Для подсчёта Т используют приближённые формулы основного времени Т для отдельных переходов входящих в операцию а также ориентировочные поправочные коэффициенты φ учитывающие вспомогательное время на выполнение операции.
Нахождение основного и штучного времени по операциям
Фрезерование торца хвостовика выдерживая размер 1005+6 мм:
Тшт = То φ= 0.3241.51 = 0489 мин;
Сверление 2-х центров до ∅15÷13 мм:
Тшт = 2То φ= 20.091.51 = 0.2718 мин;
Токарное обтачивание шейки ∅54÷536 на 120 мм:
Тшт= Тоφ= 11016 1.5 = 16524 мин;
Токарное обтачивание торцов фланца с 2х сторон на толщину 138÷133 на диаметры ∅122 ∅132 мм:
Тшт = То φ=1.5 = 13278 мин;
Горизонтально-сверлильное 12 отв. ∅165:
Тшт = 12То φ= 120.111541.41 = 1887 мин;
Горизонтально-сверлильное 3 конуса ∅24:
Тшт = 3Тоφ= 1.41 = 0.10818 мин;
Токарная обработка торца фланца ∅197 и галтели R10 толщина 133÷128 ∅122:
Тшт = Т φ= 11529 1.36 = 15679 мин;
Сверлильно-резьбонарезная 2х отверстий ∅10441÷10106:
Тшт = Т φ= 2 0.0676 1.3 = 0.17576 мин;
Сверлильно-резьбонарезная 2х отверстий на М12:
Тшт = Т φ= 2 0.0624 1.27 = 0.158496 мин;
Шлицефрезерная 16 шлиц на ∅54:
Тшт = Т φ= 1224 1.27 = 155448 мин;
Токарная обработка внутреннего торца фланца на толщину мм:
Тшт = Тφ= 0.791245 1.36 = 107609 мин;
Среднее штучное время на операцию подсчитывают по формуле
где ТШТi – штучное время i-ой операции
n – число операций механической обработки.
После подсчета темпа выпуска и среднего штучного времени на операцию определяется коэффициент серийности (Ксер):
Величина коэффициента серийности позволяет выбрать тип производства:
Ксер=335695 – Выбираем тип производства: Крупносерийное.
Подсчитываем количество деталей в партии nп то есть количество деталей одновременно запускаемых в производство по формуле
t – Количество дней запаса деталей одновременно хранящихся на складе и обеспечивающих бесперебойную работу сборочного отдела.
t=5 дней – для средних деталей;
nп = 150005253 = 296 шт.
Организационно-технические характеристики крупносерийного типа производства:
Форма организации производственного процесса – непрерывно поточная 10≥4>1
Вид технологических процессов – типовые и единичные
Степень детализации проектирования – операционные автоматизированное и неавтоматизированное
Построение операций – параллельная концентрация обработка одноместная или многоместная с непрерывной или раздельной установкой
Метод обеспечения точности – базирование без выверки работа на настроенных станках активный контроль
Используемое оборудование – специальное и специализированное
Технологическая оснастка – сборно-разборные приспособления (СРП) специализированные наладочные приспособления (СНП)
Дальнейшую разработку технологического процесса изготовления веду исходя из вышеперечисленных принципов.
Выбор способа получения поковок
При выборе способа получения заготовки методами пластической деформирования определяющими факторами являются тип производства размеры детали форма поковки и свойства материала поковки.
Так как технологический процесс обработки давлением основан на применении высокопроизводительного и сравнительно дорогого оборудования а также дорогого инструмента (штампов) на первом этапе выбора решающее значение приобретает тип производства рассматриваемой детали.
В единичном и мелкосерийном производстве оборудование должно быть универсальным и сравнительно недорогим а его производительность не столь существенна как например в массовом производстве. Деформирующий инструмент также должен иметь по возможности универсальное применение простую форму и невысокую стоимость.
Этим условиям отвечает свободная ковка на ковочных молотках а также ковка с применением подкладных колец и подкладных штампов.
В серийном производстве целесообразно применять штамповочные молоты различных видов а процесс формообразования производить в штампах половины которых закрепляются на столе и на бабе молота и могут иметь до пяти ручьев сложной формы.
В крупносерийном и массовом производстве производительность штамповки и точность поковок при использовании штамповочного молота уже недостаточна. Поэтому наиболее рациональным является применение кривошипных кузнечнопрессовых машин: кривошипного горячештамповочного пресса (КГШП) горизонтально-ковочной машины (ГКМ) чеканочного (кривошипно-коленного) пресса а также специализированных высокопроизводительных машин (раскатной машины ковочных вальцов и т.п.).
Высказанные соображения имеют силу для большинства мелких и средних деталей используемых в машиностроении однако в ряде случаев приходится отступать от намеченной схемы.
Тенденция современного машиностроения к увеличению мощности отдельных машин (двигатели турбины транспортные машины и т.п.) приводит к тому что для пластического деформирования ряда деталей недостаточно усилия развиваемого молотами и кривошипными машинами. Поэтому для больших деталей (например диаметром свыше 1000 мм) приходится использовать ковку или штамповку на гидравлических прессах несмотря на их сравнительную тихоходность (свободную ковку для индивидуального и мелкосерийного производства а штамповку для серийного крупносерийного и массового производства).
Материал данной детали – Сталь 47ГТ ГОСТ 1133-71 сталь конструкционная легированная химический состав и механические свойства материала указаны в таблице:
Массовая доля элементов %
Механические свойства
Для крупносерийного типа производства принимаю получение штампованной поковки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ) назначаю класс точности поковки – Т4.
Сталь 47ГТ содержит 05% углерода поэтому назначаю группу стали – М2.
Для установления степени сложности поковки определяю размеры описывающей поковку фигуры (конус). Коэффициент приведения k=02. Величина коэффициента приведения находится в интервале от 016 до 032 и поковка соответствует третьей степени сложности – С3.
Конфигурация поверхности разъема штампа - (симметрично изогнутая)
Исходный индекс поковки определяется по нанограмме для М2 С3 и Т4 устанавливаю исходный индекс поковки – 11.
Основные припуски на размеры назначаю по исходному индексу и заданной шероховатости поверхности:
– диаметр 54 и шероховатость ()
– толщина 13 и шероховатость ()
– длина 1005 и шероховатость ()
Дополнительный припуск учитывающий отклонение от плоскости для класса точности Т4 составит – 08.
Размеры поковки исходя из принятых припусков:
Диаметр 54+(16x2)=572 округляю до 57 мм.
Толщина 13+(12+08)х2=17 мм.
Длина 1005+(2х2)=1009 мм.
Минимальный радиус закругления наружных углов при массе поковки от 16 до 40 кг и глубине полости ручья штампа свыше 50 мм должен быть равным 40 мм.
Окончательные размеры поковки с учетом допускаемых отклонений:
Смещение поверхности разъема штампа для класса точности Т4 составит 04мм.
поковки по окончательным размерам составит 2468 кг.
Коэффициент использования материала
где Мд - масса детали кг
Мз - масса заготовки кг.
Рекомендуемый коэффициент использования материала для штампованных поковок составляет 065÷072. Следовательно припуски на заданную деталь назначены правильно.
Обоснование выбора технологических баз и операционных припусков.
Одним из наиболее сложных и принципиальных разделов проектирования технологических процессов механической обработки и сборки является назначение технологических баз. От правильности решения вопроса о технологических базах в значительной степени зависят: фактическая точность выполнения размеров заданных конструктором; правильность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей; точность обработки которую должен выдерживать рабочий при выполнении запроектированной технологической операции; степень сложности и конструкция необходимых приспособлений режущих и измерительных инструментов; общая производительность обработки детали.
Заготовка детали в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определенное положение относительно деталей станка или приспособления. Для этого необходимо лишить заготовку детали шести степеней свободы.
В основе выбора технологических баз лежат следующие общие принципы:
– при обработке заготовок полученных литьем или штамповкой необработанные поверхности можно использовать в качестве баз только на первой операции;
– при обработке у заготовок всех поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно использовать поверхности которые будут подготавливать базы используемые при дальнейшей обработке на большинстве операций;
– наибольшая точность обработки достигается при использовании на всех операциях одних и тех же баз т. е. при соблюдении принципа единства баз;
– желательно совмещать технологические базы с конструкторскими.
– располагать базы на поверхности желательно на большем расстоянии друг от друга.
Основными базами большинства валов являются поверхности его опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей как правило затруднительно особенно при условии сохранения принципа единства баз что очень важно при автоматизированном технологическом процессе. Поэтому при большинстве операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий и торцов заготовки что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой его в центрах за исключением операции: фрезерно – центровальная. При выполнении данных операций в качестве баз используются наружные цилиндрические поверхности.
Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей возникающих при обработке на станках определением элементов составляющих припусков и их суммировании и используется он при массовом и крупносерийном производстве.
Учитывая крупносерийный тип производства данной детали можно пользоваться эмпирическими формулами расчета припусков.
Общий припуск – слой металла необходимый для выполнения технологического перехода.
Промежуточный припуск определяется разностью размеров получаемых на смежных предшествующем и выполняемом технологических переходах процессах обработки данной поверхности.
Размер припуска должен быть достаточным для того чтобы при его срезании были устранены различные дефекты заготовки а также для компенсации погрешностей установки и базирования заготовок на данной операции и погрешностей формы и размеров полученных на предыдущей операции.
Рассмотрим поверхность которую обрабатывают больше всего раз: поверхность ∅54 мм.
Выбор и характеристики оборудования режущего инструмента:
Фрезерно – центровальная:
Данная операция имеет большое значение т.к. на ней мы подготавливаем базы для последующей обработки детали. В соответствии с условиями (крупно-серийное производство) имеет смысл выбрать специальное оборудование предназначенное конкретно для выполнения подобных операций. Исходя из данных предпосылок выбираем двусторонний фрезерно-центровальный полуавтомат последовательного действия МР-71М.
Диаметр обрабатываемой заготовки мм
Длина обрабатываемой заготовки мм
Число скоростей шпинделя
Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту
Наибольший ход головки фрезы мм
Диаметр применяемой фрезы мм
Пределы рабочих подач мммин
Число скоростей сверлильного шпинделя
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту
Ход сверлильной головки мм
Продолжительность холостых ходов мин
Мощность электродвигателя кВт:
Категория ремонтной сложности
Режущий инструмент:
-торцовая насадная фреза ∅90мм 2214-0153 со вставными ножами оснащенными пластинами из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 24359-80 (8 пластин) технические требования по ГОСТ 24360-80;
-центровочные комбинированные сверла типа В4 2317-0122 по ГОСТ 14952-75 с цилиндрическим хвостовиком материал сверла Р6М5.
Токарно – копировальная:
В крупносерийном производстве для обработки ступенчатых валов широкое распространение получили многорезцовые и токарно-копировальные станки которые на 50-100% производительнее универсальных токарных. Поскольку снимаемый припуск на ступенях различный для увеличения производительности необходимо менять подачу и число оборотов шпинделя во время обработки не останавливая процесс. Исходя из этого выбираем полуавтомат токарный многорезцово-копировальный специальный модели НТ502М
Предназначен для высокопроизводительной черновой и чистовой токарной обработки однорезцово-копировальным или многорезцово-копировальным способом валов колец подшипников фланцев и прочих деталей в центрах патроне или на оправке в условиях серийного и массового производства.
На станке НТ502М имеется два суппорта – продольный (передний) и поперечный (задний). Продольный суппорт имеет продольное (и поперечное) перемещение и служит для продольного обтачивания заготовок. Поперечный суппорт имеет только поперечное перемещение и служит для подрезания торцов прорезания канавок и фасонного обтачивания. Движение суппортов автоматизировано закончив работу суппорты возвращаются в исходное положение автоматически.
При работе станка обработка может производиться одновременно двумя суппортами или в любой последовательности со сменой частот вращения шпинделя и подач суппортов в любом кадре программы. Параметр
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки мм
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм
Расстояние от низа основания станка до оси центров мм
Пределы частоты вращения шпинделя мин-1
Количество сменных копиров
Пределы подач продольного суппорта мммин
Наибольшая длина обработки 1 резцом с продольного суппортамм
Скорость быстрого перемещения продольного суппорта
Пределы подач поперечного суппорта мммин
Наибольшее рабочее перемещение поперечного суппортамм
Скорость быстрого перемещения поперечного суппорта
Мощность электродвигателя кВт
-резец токарный проходной отогнутый 2100-0025 с пластинами из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 18878-73;
-резец токарный проходной упорный отогнутый 2101-0004 с углом в плане 900 с пластинами из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 18879-73.
Полуавтомат шлицефрезерный 5350Б
Описание: предназначен для фрезерования на валах прямых прямобочных и эвольвентных шлицев а также зубьев шестерен.
Наибольший диаметр обрабатываемой детали мм
Длина нарезаемых шлицев мм
- Фреза червячная ∅ 90 мм модуль 3.
Станок вертикально-сверлильный с УЧПУ и револьверной головкой 2Р135Ф2
Станок вертикально-сверлильный с револьверной головкой (6 шпинделей) крестовым столом и числовым программным управлением предназначен для выполнения следующих операций: сверления зенкерования рассверливания зенкования развертывания нарезания резьбы легкого прямолинейного фрезерования.
Наименование параметров
наибольший диаметр сверления
наибольший крутящий момент на шпинделе
скорость быстрого перемещения супорта
наибольшее перемещение по осям XYZ.
пределы частот вращения шпинделя
мощность главного привода
Расчет межоперационных припусков на одну поверхность.
Учитывая мелкосерийный тип производства данной детали можно пользоваться эмпирическими формулами расчета припусков.
Рассмотрим поверхность которую обрабатывают больше всего раз: торец фланца 13-1.1 мм.
Получистовая токарная
Расчет режимов резания.
Операция 1: Фрезерно-центровая:
Данная операция выполняется за один установ с двумя рабочими переходами.
Данная операция состоит из следующих переходов:
установить и закрепить деталь;
фрезеровать правый торец полуоси;
сверлить (центровать) два отверстия одновременно;
Переход – фрезерование:
Для стальных заготовок при мощности станка 7.5кВт и материале режущего инструмента Т15К6 принимаю подачу на зуб:
где n – частота вращения шпинделя обмин;
z – число зубьев фрезы.
; KПv=08 (поковка) KИv=1
Коэффициент и показатели в формуле скорости резания:
Cv=322; q=02; х=01; у=04; и=02; р=0; м=02.
V=2448 = 2448 = 6685 ммин.
Частота вращения шпинделя:
n – число оборотов фрезы в минуту. D-диаметр фрезы
Принимаю число оборотов фрезы n=712 обмин
Действительная скорость резания:
Действительная подача определяется подачей на зуб и скорректированной частотой вращения шпинделя:
Основное (технологическое) время:
y – величина врезания в мм;
=1÷5 мм - величина перебега; Sм - минутная подача в мммин.
Переход – сверление (центрование) 2х отверстий:
Сверло цельное твердосплавное для центрования коротких отверстий
Материал сверла Р6М5
Cv=7; q=04; х=01; у=07; м=02.
- коэффициент на обрабатываемый материал
– коэффициент на инструментальный материал
– коэффициент учитывающий глубину сверления
Принимаю по паспорту станка n = 1125 обмин.
Операция 2: Токарно-гидрокопировальная:
Данная операция выполняется за один установ.
точить цилиндрические поверхности с подрезкой торцов;
Одним из преимуществ данного метода обработки является то что обработка ведется сразу несколькими инструментами а это значительно снижает основное технологическое время. К недостаткам относится то что в связи с большим количеством инструментом закрепляемых в державке жесткость ее снижается. Для обработки цилиндрических поверхностей используются токарные проходные прямые резцы; для подрезания торцов используются подрезные резцы. Марка материала режущей кромки – твердый сплав Т15К6 т.к. данная марка материала часто используется при черновом точении.
Для поверхности ∅54-04 мм на длине 120 мм
Глубина резания: t = 15 мм
Подача: S = 05 ммоб.
– коэффициент учитывающий материал инструмента
– коэффициент учитывающий состояние поверхности
Число оборотов шпинделя:
Проточка фланцев выдерживая размер 138÷133 на ∅122 ÷ ∅132
Обточить фаску 3 не менее на ∅54 мм.
Глубина резания t = 17мм.
Операция 3: Горизонтально сверлильная.
Сверлить 12 цилиндрических отверстий ∅1693-165 расположенных на ∅165
Описание инструмента
Сверло цельное твердосплавное для сверления коротких отверстий
- коэффициент на обрабатываемый материал (НВ=170÷240)
Округляю по паспорту до 525 обмин
Зенковать 3 конусных отверстия ∅24 мм
t = 0.5(D-d) = 375мм.
Округляю по паспорту до 210 обмин
Операция 4: Токарно-копировальная.
Проточить внутренний торец фланца ∅197 галтель R10 мм.
Выдержать размер 133÷13 на ∅122
Материал режущей части резца твердый сплав Т15К6
Операция 5: Сверлильно-резьбонарезная.
Переход 2: Сверлильный
Сверлить 2 отверстия ∅10441 ÷ ∅10106 мм
Округляю по паспорту до 890 обмин
Переход 3: Резьбонарезной
Нарезать резьбу М12 - 175 – 6Н в 2-х сквозных отверстиях
Метчик цельный твердосплавный для нарезания резьбы
Диаметр– М12 - 175 – 6Н
Материал метчика Р6М5
Подача соответствует шагу резьбы метчика S =175 ммоб
По нормативам скорость резания для стали при нарезании резьбы M12×175 машинным метчиком v= 11 ммин.
Принимаем ближайшую частоту вращения по паспорту станка 300 обмин
Определяем фактическую скорость резания
Определение основного (технологического) времени при нарезании резьбы.
Основное (технологическое) время определяем по формуле :
l1 — величина врезания и перебега метчика равна 6 мм (определяем по нормативам).
Операция 7: Шлицефрезерная
Фрезеровать 16 шлиц модуль 3 полная глубина шлиц на длину 85мм профильный угол исходного контура шлиц 20°
Число шлицев детали
Допуск на толщину шлицев 004 мм
Высота шлицев h = 4 мм
Число оборотов фрезы:
По паспорту станка принимаю n = 90 обмин
Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов:
Расчет длины рабочего хода
– длина подвода врезания и перебега.
- дополнительная длина хода вызванная наладкой и конфигурацией колеса.
Расчет машинного времени на одну деталь:
– количество одновременно обрабатываемых деталей.
– число заходов фрезы.
Операция 12. Токарная
Проточить внутренний торец фланца выдерживая размер 13-11 мм
Список использованной литературы:
Кошеленко А.С. Позняк Г.Г. Рогов В.А.. Курсовое и дипломное проектирование. М.: Изд. РУДН 2006.
Кошеленко А.С. Позняк Г.Г. Серов А.В. Основы проектирования технологических процессов механической обработки деталей машин. Учебное пособие для семинара-практикума инженеров-машиностроителей по линии ООН. М.: Машиностроение 1986 (на русском испанском и английском языках).
Рогов В.А. Расторгуев Г. В. Соловьев В. В. Расчет припусков заготовок. М.: Изд. РУДН 2007.
Расторгуев Г. В. Соловьев В. В. Выбор режимов резания механической обработки. М.: Изд. РУДН 2007.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога — машиностроителя. М.: Машиностроение 1985.
Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. – Л.: Машиностроение 1966.
Ординарцев И. А. Филиппов Г. В. Шевченко А. Н. Справочник инструментальщика. М.: Машиностроение 1987.
Блюмберг В.А. Зазерский Е.И. Справочник фрезеровщика. – Машиностроение 1984г.
Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений.1980г.
Виноградов Д.В. Высокопроизводительная обработка металлов резанием. – 2003год.
Барановский Ю.В. Режимы резания металлов.

Рекомендуемые чертежи

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 10 часов 44 минуты
up Наверх