Технологический процесс обработки детали вал

Вал.cdw

Пояснительная записка.docx

Характеристика обрабатываемого материала2
Анализ технологичности детали4
Анализ требований к точности и шероховатости6
Анализ технических требований7
Выбор метода получения заготовки8
Анализ типового технологического процесса9
Выбор базовых поверхностей10
Определение количества технологических переходов11
Операционный технологический процесс13
Характеристика обрабатываемого материала
Деталь «Вал» должна быть изготовлена из стали 40Х ГОСТ 4543-71.
Заменители стали: Сталь 45Х сталь 38ХА сталь 40ХН сталь 40ХС сталь 40ХФА сталь 40ХГТР.
Применяется для изготовления осей валов валов-шестерен плунжеров штоков коленчатых и кулачковых валов колец шпинделей оправок реек губчатых венцов болтов полуосей втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности.
Вид поставки: поковки сортовой и фасонный прокат листы и полосы трубы стальные и соединительные части к ним.
Химический состав стали 40Х представлен в табл. 1.1 в %.
Механические свойства стали 40Х представлены в табл. 1.2.
Термообработка состояние поставки
Закалка 860 °С масло. Отпуск 500 °С вода или масло
Поковка ГОСТ 8479-70
Нормализация. КП 245
Нормализация. КП 275
Закалка отпуск. КП 275
Нормализация. КП 315
Закалка отпуск. КП 315
Нормализация. КП 345
Закалка отпуск. КП 345
Закалка отпуск. КП 395
Закалка отпуск. КП 440
Закалка отпуск. КП 490
Технологические свойства. Температура ковки: начала – 1250 конца – 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. Сталь трудно свариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка электрошлаковая сварка. При сварке необходимы подогрев и последующая термообработка. Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при НВ 163-168 Сталь склонна к отпускной способности флокеночувствительна.
Анализ технологичности детали
1. Качественная оценка.
Детали имеет как технологичные элементы так и не технологичные. Шпоночные пазы отверстие фаски галтели стандартные и доступны для обработки. Деталь имеет небольшой перепад диаметров. Ступень вала с шероховатостью не имеет канавки для выхода шлифовального круга.
Заданные на чертеже размеры положения шпоночных пазов могут затруднить измерение.
Соотношение длины вала к диаметру равно 2.8 следовательно вал имеет достаточную жёсткость.
Шпоночные канавки закрытые т.е. менее производительны в обработке.
2. Количественная оценка.
- Показатель унификации детали
Базовое значение показателя .
- коэффициент использования материала
Базовое значение показателя
- коэффициент точности обработки
– количество поверхностей обработанных по квалитету .
Базовое значение . Базовое значение
- коэффициент шероховатости поверхности
Деталь технологична за исключением коэффициента шероховатости поверхности который на много отличается от базового.
Анализ требований к точности и шероховатости
(количество принятых переходов)
- точение обдирочное
- точение получистовое
- фрезерование шпоночной фрезой
- развёртывание получистовое
Анализ технических требований
Требования к точности взаимного положения поверхностей и конструктивных элементов детали не установлены. Требования к точности формы поверхностей также не установлены.
Деталь должна быть изготовлена из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Твердость после обработки детали должна быть 229 269 НВ. Чтобы достичь данной твёрдости нужно применить термообработку - закалка отпуск. КП 490.
Заготовка для детали – пруток мм сталь 40Х.
Выбор метода получения заготовки
По техническим требованиям заготовка для детали – пруток ∅92 мм сталь 40Х но прутка такого диаметра нет. Следовательно нужно рассчитать диаметр прутка.
Расчётный наименьший предельный размер прутка:
– наименьший предельный размер расчётной ступени по чертежу.
– расчётный минимальный общий припуск на обработку детали:
Rz = 800 мкм h = 1200.
– суммарное отклонение расположения поверхности:
– отклонение оси от прямолинейности.
- погрешность установки заготовки
Принимаем пруток ∅95.
Анализ типового технологического процесса
Типовой технологический маршрут ступенчатого вала имеющего шпоночные пазы.
Рубка прутка на прессе или обрезка прутка на фрезерно-отрезном или другом станке.
0 Правильная (применяется для проката).
Правка заготовки на прессе. Может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.
5 Подготовка технологических баз.
Обработка торцов и сверление центровых отверстий. Осуществляется на фрезерно-центровальных станках.
0 Токарная (черновая).
Выполняется за два установа на одной операции или каждый установ выносится как отдельная операция. Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение и шлифование) и канавок. Операцию выполняют на многошпиндельных многорезцовых полуавтоматах; мелкие валы могут обрабатываться на токарных автоматах.
5 Токарная (чистовая).
Аналогичная приведенной выше. Производится чистовое точение шеек (с припуском под шлифование).
Фрезерование шпоночных канавок. Для получения глухих шпоночных пазов применяют шпоночно-фрезерные полуавтоматы работающие маятниковым методом.
Сверление всевозможных отверстий.
Закалка объемная или местная согласно чертежу детали.
Шейки вала шлифуют на круглошлифовальных или бесцентрошлифовальных станках.
Этот маршрут подходит для обработки данного вала. Дополнительные операции не нужны.
Выбор базовых поверхностей
При разработке технологических операций необходимо особое внимание уделить выбору баз для обеспечения точности обработки деталей и выполнения технических требований чертежа.
Выбор технологических баз проводим с учётом принципов базирования:
- за черновую базу (базу на первой операции механической обработки) принимаем поверхность в дальнейшем не обрабатываемую или имеющую наименьший припуск;
- черновую базу нельзя использовать более одного раза;
- рекомендуется совмещать технологическую базу с измерительной и конструкторской (принцип совмещения баз);
- рекомендуется принимать за технологическую базу одну и ту же поверхность (принцип постоянства баз).
Заготовка детали – пруток поэтому за черновую базу принимаем наружную цилиндрическую поверхность .
На следующих операциях в качестве базы используем цилиндрические поверхности и упор в торец.
Определение количества технологических переходов
Коэффициент уточнения:
где – допуск на рассматриваемую поверхность заготовки;
– допуск на рассматриваемую поверхность детали.
Количество переходов:
Коэффициенты уточнения по переходам:
Общий коэффициент уточнения:
При правильно выбранных переходах для обработки элементарной поверхности должно соблюдаться условие:
Размеры обрабатываемой поверхности
Коэффициент уточнения
Операционный технологический процесс
Оборудование: автомат ленточно-отрезной 8544.
0 Фрезерно-центровальная
Оборудование: фрезерно-центровальный полуавтомат 2Г942.08
А. Установить и закрепить деталь.
Фрезеровать торцы одновременно
Сверлить центровые отверстия одновременно
5 Токарная обдирочная
Оборудование: многорезцовый токарный полуавтомат 1А730.
Обточить поверхности 1 и 2 одновременно.
0 Токарная обдирочная
5 Токарная: получистовая
Обточить поверхности 1 2 фаски 3 4 и торец 5 одновременно.
0 Токарная: получистовая
А. Установить и закрепить деталь
Обточить поверхности 1 2 фаску 3 и торец 4.
Обточить поверхность 1 торец 2 и фаску 3.
Оборудование: шпоночно-фрезерный станок-полуавтомат 6Д92.
Фрезеровать шпоночный паз 1.
Оборудование: станок агрегатно-сверлильный ХА 6665.
Сверлить отверстие 1.
Рассверлить отверстие 1.
Развернуть отверстие 1.
Оборудование: круглошлифовальный станок 3М151.
Шлифовать поверхность 1.