Технология механической обработки тихоходного вала

Содержание.docx

Служебное назначение детали и анализ ее технических требований5
Определение типа производства8
Выбор вида и метода изготовления исходной заготовки10
План обработки поверхностей12
Расчет припусков и межоперационных размеров15
Составление технологического маршрута обработки детали18
Выбор оборудования режущего и измерительного инструмента24
Расчет и назначение режимов резания27
Нормирование технологического процесса38

Введение.docx

Машиностроение – важнейшая отрасль промышленности.
Технический прогресс в машиностроении характеризуется непрерывным совершенствованием технологии производства машин. Очень важно качественно дешево и заданные плановые сроки с минимальными затратами изготовить машину применив современное высокопроизводительное оборудование технологическую оснастку и средства механизации и автоматизации.
Механическая обработка металловпредставляет собой процесс обработки поверхности материала при помощи сверла фрезы или шлифовального диска. Механическая обработка является очень распространенной процедурой ей подвергаются все изделия. Процесс осуществляется на металлорежущих станках в установленном порядке.
При оказании механического воздействия на поверхность наблюдается образование новой поверхности образуется она путем деформации и дальнейшего отдаления слоев от основной части материала. Сопровождается появлением стружки. Часть материала которую снимают металлорежущие станки называется припуском. Она является избыточной. После того как с детали снимается припуск она приобретает определенную форму.
При производстве следует делать небольшой припуск так как это позволит уменьшить трудоемкость процесса и себестоимость детали а также сэкономит материал
Помимо обработки резанием существуют такие видымеханической обработки металлов как обработка методом деформирующего реза методом пластической деформации а также электрофизическая обработка.

Мои схемы наладок исправления.dwg

Подшипник поз.11 заполнить смазкой. Смазка Литол 24
Скорость подъема груза
Скорость транспортная
Инструмент: Фреза шпоночная Р6М5 ГОСТ 9140-78
* Размер для справок
Операция 015 Токарная
Вал тихоходный (схема наладок)
Операция 005 Центровальная
Фреза торцевая Т15К6 ГОСТ 26595-85
Инструмент: Сверло центровочное комбинированное Р6М5 ГОСТ 14952-75
Фрезерно-центровальный
Наименование и модель
Вертикальной фрезерный
Операция 020 Фрезерная
Инструмент: Фреза шпоночная ГОСТ 9140-78
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73
Токарно-винторезный с ЧПУ
Операция 010 Токарная
Кругошлифовальный 3М150
Инструмент: Круг шлифовальный 1А1-1 350х20х127 К-Л10 СТ1 ГОСТ 17123-79
Операция 035 Шлифовальная
Сталь 40 ГОСТ 1050-88

Мои схемы наладок_recover.dwg

Наименование и модель
Наименованиие и модель станка
Вертикально фрезерный 6М11
Круглошлифовальный 3М153
Операция 010 Центровальная
Операция 015 Токарная
Операция 030 Шлифовальная
Резец торцевой Т15К6 ГОСТ 18878-73
Инструмент: Сверло центровочное комбинированное Р6М5 ГОСТ 14952-75
* Размер для справок
Инструмент: Фреза шпоночная Р6М5 ГОСТ 9140-78
Операция 020 Фрезерная
Инструмент: Круг шлифовальный 1А1-1 350х20х127 К-Л10 СТ1 ГОСТ 17123-79
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73

Мой курсач.docx

Служебное назначение детали и анализ ее технических требований
Вал является одной из деталей редуктора и предназначен для передачи крутящего момента от шестерни устанавливаемой на вал муфте. Вал устанавливается в корпусе редуктора на двух подшипниках качения по поверхностям 55к6. На шейке 64n6 устанавливается зубчатое колесо на шейке 46n6 устанавливается полумуфта. Зубчатое колесо и полумуфта соединяются с валом призматическими шпонками.
К изделию предъявляются следующие технические требования:
- материал – конструкционная углеродистая сталь 40 ГОСТ 1050-88;
- твердость поверхностей под подшипники зубчатое колесо и полумуфту – 38 56
- твердость остальных поверхностей – 174 217 НВ;
- точность остальных поверхностей – Н14 h14 IT142 шероховатость Ra63 мкм.
Деталь изготовлена из углеродистой качественной конструкционной стали 40 ГОСТ1050-88. Назначение – после улучшения – коленчатые валы шатуны зубчатые венцы маховики зубчатые колеса болты оси и другие детали; после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ – детали средних размеров к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации (длинные валы ходовые валики зубчатые колеса).
В таблице приведены механические свойства материала в таблице представлен химический состав.
Таблица 1 – Физико-механические свойства стали 40 ГОСТ 1050-88
Обозначения в таблице:
в – предел кратковременной прочности МПа;
T – предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) МПа;
– относительное удлинение при разрыве %;
– относительное сужение %;
KCU – ударная вязкость Джсм2;
HB – твердость по Бринеллю;
HRC – твердость по Роквеллу.
Таблица 2 – Химический состав стали 40 ГОСТ4543-71 в процентах
Согласно таблицам химический состав и механические свойства стали 40 соответствуют служебному назначению изготавливаемой из нее детали.
Деталь имеет простую форму – состоит в основном из цилиндрических и плоских поверхностей. Все конструктивные элементы унифицированы что не потребует использования специальных инструментов или методов обработки. Деталь жесткая. Предусмотрены канавки для выхода режущего инструмента. Чертеж со всеми внесенными изменениями представлен в графической части работы.
Все поверхности в большинстве своем расположены удобно для обработки на обычных универсальных станках с помощью стандартного режущего инструмента. В большинстве случаев возможна обработка на проход. Все поверхности имеют удобный доступ для обработки и контроля. Контроль большинства размеров детали возможен стандартным измерительным инструментом. Поверхности детали имеют квалитеты степени точности и шероховатости соответствующие их служебному назначению.
Обрабатываемость материала удовлетворительная: Kv = 12 при обработке твердым сплавом и Kv = 105 при обработке быстрорежущей сталью кроме этого материал хорошо деформируется в горячем состоянии.
К недостаткам можно отнести наличие закрытого шпоночного паза производительность получения которых невысока.
Таким образом можно сделать вывод что деталь в целом технологична.
Определение типа производства
Объем детали VД м3 определяется по формуле (объемом канавок фасок шпоночных пазов пренебрегаем)
VД =Vi = V1+ V2+ V3+ V4+ V5 (1)
гдеVi – объем i-ой части вала м3.
VД=00552·0023+00692·0025+00642·0085+00552·0091+00462·0063=0000944 м3
Масса детали mД кг определяется по формуле
гдеρ – плотность стали кгм3 из [1] ρ = 7850 кгм3.
mД = 0000944·7850 = 7.41 кг.
Годовая программа выпуска изделия Пг по заданию равна 500 штгод.
При массе детали 7.41 кг и годовой программе выпуска Пг = 5000500шт производство – среднесерийное.
Таблица 3 – Зависимость типа производства от объема выпуска и массы детали
Выбор вида и метода изготовления исходной заготовки
Т.к. производство детали среднесерийное то целесообразно выбрать метод получения заготовки прокатом. При данной программе выпуска рационально изготовить заготовку из проката В - обычной точности 14 квалитет так как это ведет к снижению количества операций обработки вследствие чего снижается количество снимаемого материала и износ инструмента отрезка мерных заготовок ведётся на фрезерно-отрезном станке.
Выбор диаметра заготовки для номинального диаметра детали D = 0075 м выполняется по отношению LD = 417 8. Выбираем заготовку выполненную из круглого проката диаметром 0075 м ГОСТ 2590-88.
Объём заготовки определяем в соответствии с рисунком 1.
Рисунок 2 – Заготовка
Объём заготовки определим по формуле [1]
где r – радиус заготовки м r = 00375 м;
l – длина заготовки м l = 0291 м
Массу заготовки кг определим по формуле [1]
где – удельный вес материала кгм3 = 7830 кгм3 [1]
Коэффициент использования материала определим по формуле [1]
где – масса готового изделия кг = 741 кг
Значение коэффициента для серийного производства ≤05-06 расчет показывает что условие выполняется и материал для среднесерийного производства расходуется рационально.
План обработки поверхностей
Исполнительные поверхности – это поверхности которыми деталь выполняет свое служебное назначение.
Основные поверхности – это поверхности которые определяют положение детали в машине.
Вспомогательные поверхности – это поверхности которые определяют положение детали присоединенной к данной.
Свободные поверхности – это поверхности завершающие конструктивные формы детали упрощающие изготовление и сборку.
Схема обозначения поверхностей представлена на рисунке 3
Рисунок 3 – Схема обозначения поверхностей
21– исполнительные поверхности;
1416 – основные конструкторские базы;
1222182025 – вспомогательные конструкторские базы;
35789131517 192324 – свободные поверхности.
Таблица 4 – План обработки поверхностей
Шероховатость Ra мкм
Фрезерование однократное
Центральные отверстия 3
Сверление однократное
Шлифование однократное
Шлифование предварительное
Расчет припусков и межоперационных размеров
Таблица 5 – Межоперационные размеры припуски допуски
Технологические операции обработки отдельных поверхностей
Шлиф предварительное.
Шлиф предварительное
Рисунок 4 – Схема расположения припусков поверхности 55k6
Составление технологического маршрута обработки детали
Выберем приспособления и разработаем маршрут обработки вала все данные маршрута сведем в таблицу 6.
Таблица 6 – Маршрут обработки вала
Центровать отверстие
Фрезерно-центровальный
Снять фаску 25х45º на 46мм 55мм 64мм
Снять фаску 2х45º на 55мм
Фрезерование шпоночной канавки B = 16 мм
Вертикально- фрезерный
Шлифование центровых отверстий
Предварительное шлифование с
Кругло- шлифовальный
Шлифовать тонко с до
Выбор оборудования режущего и измерительного инструмента
Основные характеристики используемого оборудования приведены в таблице 7.
Таблица 7 – Сводная ведомость по оборудованию
Токарно-винторезный с ЧПУ
Вертикально- фрезерный
Максимальная длина обрабатываемой заготовки мм
Основные характеристики используемого режущего инструмента приведены в таблице 8.
Таблица 8 – Сводная ведомость по режущему инструменту
Наименование режущего инструмента
Марка материала режущей части
Сверло центровочное комбинированное
А1-1 350×20×127 К-Л10 СТ1
Таблица 9 – Сводная ведомость измерительного инструмента
Наименование инструмента
Штангенциркуль ЩЦ–I–250–005 ГОСТ 166-63
Микрометр первого класса точности ГОСТ 6507-60
Расчет и назначение режимов резания
Расчет и назначение режимов резания аналитическим методом для чернового точения с 75 до 47712.
Поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания определим по формуле [2]
где – коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости = 1 [1];
– фактический параметр характеризующий обрабатываемый материал для которого рассчитывается скорость резания Нмм2
– показатель степени при обработке резцами из твёрдого сплава = 10 [1]
Поправочный коэффициент учитывающий условия работы определим по формуле [2]
где – поправочный коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания = 09 [1];
– поправочный коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания = 1 [1]
Подачу выбираем по диаметру обрабатываемой детали и глубине резания.
Скорость резания при наружном продольном точении ммин определим по формуле [2]
где – коэффициент зависящий от материала инструмента и заготовки = 340 [2];
Т – стойкость режущего инструмента мин Т = 60 мин [1];
t – глубина резания мм t = 3032 мм;
s – подача ммоб s = 11 ммоб [1];
m – показатель степени m = 020 [1];
y – показатель степени y = 045 [1]
Частоту вращения шпинделя станка обмин определим по формуле [1]
где D – диаметр обрабатываемой заготовки мм D = 75 мм
По паспорту станка 16Б16Т1 примем обмин.
Действительную скорость резания при наружном продольном точении ммин определим по формуле [1]
Силу резания принято раскладывать на составляющие силы направленные по осям координат станка: тангенсальную радиальную и осевую .
Поправочный коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости определим по формуле [2]
где n – показатель степени n = 075 [2]
Поправочный коэффициент для тангенсальной силы резания определим по формуле [1]
где – поправочный коэффициент = 089 [1];
– поправочный коэффициент = 10 [1];
– поправочный коэффициент = 1 [1]
Тангенсальную силу резания Н определим по формуле [1]
где – постоянный коэффициент = 300 [1];
y – показатель степени y = 045 [1];
n – показатель степени n = -015 [1];
Мощность резания кВт определим по формуле [1]
Мощность процесса резания не должна превышать мощности станка.
Мощность двигателя кВт определим по формуле [1]
где – КПД привода главного движения = 095 [1];
– мощность электродвигателя станка кВт = 71 кВт [1]
Условие выполняется.
Таблица 10 – Сводная таблица режимов резания для фрезерно-центровальной обработки
Таблица 11 – Сводная таблица режимов резания для токарной обработки
Точить однократно с
Окружная скорость фрезы при фрезеровании шпоночной канавки ммин определим по формуле [1]
где – коэффициент зависящий от материала инструмента и заготовки = 53 [2];
t – глубина резания мм t = 475 мм;
s – подача ммоб s = 025 ммоб [1];
y – показатель степени y = 02 [1]
p – показатель степени y = 01 [1]
u – показатель степени y = 02 [1]
q – показатель степени y = 025 [1]
D – диаметр фрезы D = 20мм.
Таблица 12 –Таблица режимов резания для фрезерования шпоночных канавок
Таблица 13 –Таблица режимов резания для центр шлифовальной операции
Таблица 14 –Таблица режимов резания для шлифовальной обработки
Предварительное шлифование с
Шлифовать начисто с
Нормирование технологического процесса
Для фрезерно-центровальной операции 005 основное время Т0 мин определим по формуле
l1 и l2 – длины врезания и перебега мм определяем по [3]
i – количество проходов.
Для токарных операций основное время Т0 мин определим по
Для токарной операции 010:
Для токарной операции 015:
Для шпоночно-фрезерной операции 020 основное время Т0 мин определим по формуле (17)
Основное время Т0 мин для шлифовальных операций при поперечной подаче определяем по формуле
гдеSР – радиальная подача ммоб;
nД – частота вращения детали мин-1;
К – коэффициент учитывающий доводку и выхаживание К = 12 15 [3];
L – длина рабочего хода (припуск на сторону) мм.
Основное время Т0 мин для шлифовальных операций при продольной подаче определяем по формуле
где L – длина шлифуемой поверхности мм
SПР – продольная подача мммин;
ВК – ширина шлифовального круга мм;
К – коэффициент учитывающий доводку и выхаживание
i – число проходов инструмента
t – глубина шлифования на ход мм.
Для шлифовальной операции 035:
Для центр шлифовальной операции 030:
Определим суммарное время всех операций:

Мои схемы наладок исправления_recover.dwg

Подшипник поз.11 заполнить смазкой. Смазка Литол 24
Скорость подъема груза
Скорость транспортная
Инструмент: Фреза шпоночная Р6М5 ГОСТ 9140-78
* Размер для справок
Операция 015 Токарная
Вал тихоходный (схема наладок)
Операция 005 Центровальная
Фреза торцевая Т15К6 ГОСТ 26595-85
Инструмент: Сверло центровочное комбинированное Р6М5 ГОСТ 14952-75
Фрезерно-центровальный
Наименование и модель
Вертикальной фрезерный
Операция 020 Фрезерная
Инструмент: Фреза шпоночная ГОСТ 9140-78
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73
Токарно-винторезный с ЧПУ
Операция 010 Токарная
Кругошлифовальный 3М150
Инструмент: Круг шлифовальный 1А1-1 350х20х127 К-Л10 СТ1 ГОСТ 17123-79
Операция 035 Шлифовальная
Сталь 40 ГОСТ 1050-88

Моя заготовка.dwg

Подшипник поз.11 заполнить смазкой. Смазка Литол 24
Сталь 40 ГОСТ 1050-88

Литература.docx

Г. А. Косилова. Справочник технолога-машиностроителя Т.2 – М.: Машиностроение 1985. – 496 с
Г.А. Монахов. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Изд 3-е. М.:Машиностроение 1974. – 598 с.
Панов А. А. и др. Обработка металлов резанием . М. : Машиностроение1988. 736 с.
Э.Л.Жуков С.Л. Мурашкин. Технология машиностроения: В 2кн. Кн.1. Основы технологии машиностроения: Учеб. пособ. для вузов. – М.: Высш. шк. 2003. – 278с.
Справочник по конструкционным материалам: Справочник Б.Н. Арзамасов Т.В. Соловьева С.А. Герасимов и др.; под ред. Б.Н. Арзамасова Т.В. Соловьевой. – М.:Изд-во МГТУ им.Баумана 2005.- 640с.

1_recover.dwg

Мои схемы наладок.dwg

Наименование и модель
Наименованиие и модель станка
Вертикально фрезерный 6М11
Круглошлифовальный 3М153
Операция 010 Центровальная
Операция 015 Токарная
Операция 030 Шлифовальная
Резец торцевой Т15К6 ГОСТ 18878-73
Инструмент: Сверло центровочное комбинированное Р6М5 ГОСТ 14952-75
* Размер для справок
Инструмент: Фреза шпоночная Р6М5 ГОСТ 9140-78
Операция 020 Фрезерная
Инструмент: Круг шлифовальный 1А1-1 350х20х127 К-Л10 СТ1 ГОСТ 17123-79
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73

Мой Вал!!.dwg

Подшипник поз.11 заполнить смазкой. Смазка Литол 24
Сталь 40 ГОСТ 1050-88

Мой Вал!!_recover.dwg

Подшипник поз.11 заполнить смазкой. Смазка Литол 24
Сталь 40 ГОСТ 1050-88

Заключение.docx

В данной работе был проведен анализ служебного назначения детали в узле анализ технологичности сделан вывод что деталь в целом технологична.
Определен тип производства разработан чертеж заготовки.
Разработан технологический маршрут обработки детали спроектирован план изготовления. Выбраны средства технологического оснащения.
Разработана операционная технология рассчитаны припуски режимы резания и нормы времени на все операции.

Мои схемы наладок!!!!.dwg

Подшипник поз.11 заполнить смазкой. Смазка Литол 24
Скорость подъема груза
Скорость транспортная
Инструмент: Фреза шпоночная Р6М5 ГОСТ 9140-78
* Размер для справок
Операция 015 Токарная
Вал тихоходный (схема наладок)
Операция 005 Центровальная
Резец торцевой Т15К6 ГОСТ 18878-73
Инструмент: Сверло центровочное комбинированное Р6М5 ГОСТ 14952-75
Наименование и модель
Вертикальной фрезерный
Операция 020 Фрезерная
Инструмент: Фреза шпоночная ГОСТ 9140-78
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73
Токарно-винторезный с ЧПУ
Операция 010 Токарная
Кругошлифовальный 3М150
Инструмент: Круг шлифовальный 1А1-1 350х20х127 К-Л10 СТ1 ГОСТ 17123-79
Операция 035 Шлифовальная

1.dwg

Моя заготовка_recover.dwg

Подшипник поз.11 заполнить смазкой. Смазка Литол 24
Сталь 40 ГОСТ 1050-88