Технология изготовления детали Вал - эксцентрик

Резец 2103-0073 нина.cdw

Угол врезки пластины в стержень 0
При тлщине пластины 4 мм и более

заготовка нина.cdw

Втулка(приспособление) нина.cdw

Материал: Сталь У8 ГОСТ 1435-74
Риску равировать и залить черным лаком
Втулка эксцентриковая

Пояснительная записка.docx

1.Функциональное назначение
Вал – эксцентрик представляет собой сборочную единицу входящую в состав устройства для удержания бабы в верхнем положении.
Устройство для удержания бабы в верхнем положении обеспечивает безопасность при выполнении ремонтных и наладочных работ.
Принцип работы устройства следующий: на режиме "Держание бабы на весу" рукоятка Р переводится влево на 180°.
Упор С вмонтированный в буксе бабы концом входит под нижний торец бабы. Одновременно толкатель Т нажимает на конечный выключатель В и цепь пуска электродвигателя разрывается. Средний (атмосферный) кран при этом необходимо оставить в положении "Закрыт".
Вновь молот может быть включен только при возврате рукоятки Р в первоначальное положение поворотом на 180°вправо. Баба под действием собственного веса опустится на нижний боек. Самопроизвольное смещение рукоятки из крайних положений предупреждается шариковым фиксатором К.
Для пуска молота необходимо средний кран перевести в положение "Открыт" и нажать кнопку "Пуск". Молот осуществляет режим "Холостой ход". (см. рис.1)
Вал эксцентрика является телом вращения имеет три ступени:
ступень диаметром 30h8 мм является базовой для установки рукоятки
ступень диаметром 45e9 имеет лыску длиной 55 мм для упора толкателя
ступень диаметром 20е9 для сопряжения упора С вмонтированного в буксе бабы.
На валу предусмотрено два отверстия расположенных под углом друг относительно друга 120° для лучшей смазки.
2. Анализ материала детали
Вид поставки – прокат(круг).
Материал детали «Вал-эксцентрик» – сталь 45 (ГОСТ 1050–74). Сталь 45 относится к группе углеродистых качественных сталей. Эти стали характеризуются более низким чем у сталей обыкновенного качества содержанием вредных примесей и неметаллических включений. В соответствии с ГОСТ 1050–74 качественные стали производят и поставляют без термической обработки (горячекатаными коваными) термически обработанными и нагартованными. Механические свойства гарантируются после нормализации а так же по требованию потребителя после закалки и отпуска нагартовки или термической обработки устраняющей нагартовку – отжига или высокого отпуска.
Сталь 45 относится к среднеуглеродистым сталям которые отличаются большей прочностью но меньшей пластичностью и применяют после улучшения нормализации и поверхностной закалки.
Химический состав стали представлен в табл.1
Химический состав Сталь 45 ГОСТ 1050–74
Для деталей работающих на растяжение сжатие (например шатуны) необходима однородность свойств металла по всему сечению и как следствие сквозная прокаливаемость. Размер поперечного сечения таких нагруженных деталей ограничивается 12мм. Для деталей (валы оси и т.п.) испытывающих главным образом напряжения изгиба и кручения которые максимальны на поверхности толщина упрочнённого при закалке слоя должна быть не менее половины радиуса детали. Возможный размер поперечного сечения таких деталей – 30мм.
Для изготовления более крупных деталей работающих при невысоких циклических и контактных нагрузках используют стали 40 45 50. Их применяют после нормализации и поверхностной индукционной закалки с нагревом ТВЧ тех мест которые должны иметь высокую твёрдость поверхности (HRC 40–58) и сопротивление износу (шейки коленчатых валов кулачки распределительных валиков зубья шестерён и т.п.).
Индукционной закалкой с нагревом ТВЧ упрочняют также поверхность длинных валов ходовых винтов станков и других деталей для которых важно ограничить деформации при термической обработке.
Технологические свойства Стали 45 ГОСТ 1050–74:
– температура ковки С: сначала – 1250 конца – 700. Сечение до 400мм охлаждается на воздухе;
– свариваемость – трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка;
– обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при НВ 170–179 и В=640 МПа
– флокеночувствительность – малочувствительна;
– склонность к отпускной хрупкости – не склонна.
Механические свойства представлены в табл.2
Механические свойства Стали 45 ГОСТ 1050–74
Механические свойства не менее
Временное сопротивление разрыву в Нмм2 (кгсмм2)
Относительное удлинение
Относительное сужение
Ударная вязкость Джсм2 (кгс.мсм2)
3. Анализ технологичности детали «Вал-эксцентрик»
Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудностями и материальными затратами. Эти затраты можно в значительной степени сократить от правильного выбора варианта технологического процесса его оснащения механизации автоматизации применение оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На изготовление детали оказывает большое влияние её конструкция и технические требования. Деталь «Вал-эксцентрик» имеющая форму тела вращения удовлетворяет следующим основным требованиям предъявляемым к детали данного вида:
Деталь – тело вращения её можно обрабатывать на токарных станках.
Конструкция детали такова что её масса уравновешена относительно оси вращения.
Диаметры и длины элементов выбраны из нормального ряда длин и диаметров. В связи с этим можно использовать стандартный режущий инструмент.
Необходимо избегать нежёстких валов. Жёсткость вала определяется соотношением Ldср≤12. Определяем жёсткость детали:
Таким образом условие жёсткости выполняется: 12≤12.
Используемый режущий инструмент имеет свободный вход и выход.
На основе проведённого анализа можно сделать вывод о том что данная деталь является технологичной с точки зрения её изготовления.
Анализ точности технологического процесса позволяет для каждой технологической операции выявить причины возникновения производственных погрешностей обосновать границы технологического допуска правильно настроить технологический процесс и выбрать экономический метод достижения требуемой точности.
Выбор способа получения заготовки
Выбор заготовки обусловлен типом производства.
В машиностроении три основных вида производств: единичное серийное и массовое. В свою очередь серийное делится на мелкосерийное и крупносерийное.
Молот ковочный пневматический МД4134 согласно заданию на курсовой проект выпускается крупносерийным производством.
Эксцентрик можно получить двумя методами: прокатом и штамповкой.
Получение заготовки ковкой исключается т.к. у нас крупносерийное производство. Она применяется при единичном и мелкосерийном производстве. Ковка не обеспечивает той требуемой производительности которая необходима в нашем типе производств.
Низкий коэффициент использования материала
(при получении окончательной формы детали снимается большое количество металла т.к. эксцентрик по конфигурации не приближенно к поперечному сечению самого проката)
Получение отверстий любой формы и конфигурации
Малой шероховатостью поверхности
Малыми значениями припусков на обработку
Легко автоматизировать
Повышенная твёрдость поверхностного слоя (т.к. деталь все равно придется обрабатывать это только увеличит скорость износа режущего инструмента)
В табл.3 приведены недостатки и достоинства видов заготовок относительно крупносерийного производства.
Выбираем заготовку – прокат.
Прокат выгоден: из-за дешевизны простоты универсальности. В данном курсовом проекте согласно заводской маршрутной технологии эксцентрик изготовляется из проката круга Стали 45 ГОСТ 1050–74. Но в соответствии с заданием на курсовой проект у нас крупно серийное производство.
Я выбираю прокат которое позволяет сократить время на обработку и сэкономить материал. Именно этот метод получения заготовки наиболее выгоден в крупно серийном производстве: из-за высокой точности малых значений припусков на обработку и легкости автоматизации.
а) Согласно учебнику Горбацевич А.Ф. «Курсовое проектирование по технологии машиностроения» выбираем Rz. На с. 63 таблица 4.3 (прокат 355 кг) соответствует Rz= 150мкм и Т=250 мкм.
Соответственно таблице 4.5. при черновой обработке лезвийным инструментом заготовок всех видов Rz=50 мкм и Т=50мкм и чистовой обработке лезвийным инструментом Rz=30 мкм и Т=30 мкм.
Согласно таблице 4.7.
Рассчитываем минимальное значение припусков пользуясь основной формулой:
Маршрутная технология
Технологический процесс – это часть производственного процесса содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства. Технологический процесс непосредственно связан с изменением размеров формы и свойств материала обрабатываемой заготовки выполняемым в определенной последовательности. Чертеж детали «Вал-эксцентрик» которую необходимо получить в результате проведения технологического процесса представлен на рисунке 4.1. а внешний вид детали – на рисунке 4.2.
Она представляет собой широко распространенную в машиностроении деталь типа ступенчатого вала. Анализ рабочего чертежа детали позволяет сделать следующие заключения:
основными конструкторскими базами являются ось детали и торец от которых заданы размеры;
в массовом и крупносерийном производстве заготовки получают методами штамповки или из круглого проката.
Операция 005 – Заготовительная. Заготовку получаем прокатом.
Операция 010 – Токарно-винторезная.
На станке 16К20. Установка детали осуществляется в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. Для обработки цилиндрических поверхностей используются токарные проходные прямые резцы; для подрезания торцов используются подрезные резцы. Марка материала режущей кромки – твердый сплав Т15К6. Для сверления отверстия используется сверло 2317-0007.
Операция 015 – Токарно-винторезная.
На станке 16К20. Установка детали осуществляется в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. Для обработки цилиндрических поверхностей используются токарные проходные прямые резцы; для подрезания торцов используются подрезные резцы. Марка материала режущей кромки – твердый сплав Т15К6. Резцом 2126-0614 протачиваем канавку.
Операция 020 – Вертикально-фрезерная. Данная операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р13. На данной операции за два перехода фрезеруется лыска.
Для фрезерование лыски используется торцевая фреза 2214-0003.
Операция 025 – Слесарная. На данной операции происходит зачищаются заусенцы и напильником(2820-0023) пропиливается радиус 10 мм.
Операция 035 – Токарно-винторезная.
На станке 16К20. Установка детали осуществляется в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. Для обработки подрезания торцов используются подрезные резцы. Марка материала режущей кромки – твердый сплав Т15К6. На этой операции подрезается торец.
Операция 040 – Токарно-винторезная.
На станке 16К20. Установка детали осуществляется в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. Для обработки подрезания торцов используются подрезные резцы. Марка материала режущей кромки – твердый сплав Т15К6. На этой операции подрезается торец и обтачивается поверхность диаметром 20 мм.
Операция 045 – Маркирование.
Маркируется номер детали клеймом номер 7858-0123 7858-0143 7ХФ-Х9 и молотком 7850-0103 Ц15.хр.
Операционная технология
1.Расчет режимов резанья
Данная операция выполняется за один установ.
Данная операция состоит из следующих переходов:
установить и закрепить деталь;
точить цилиндрические поверхности с подрезкой торца;
Глубина резания: t = 5 мм
Глубина резания: t = 25 мм
Глубина резания: t = 1 мм.
Длина рабочего хода:
– длина резания равная длине обработки измеренной в направлении резания;
– длина подвода врезания и перебега;
Подача на оборот шпинделя станка (технологическая карта стр. 361):
Стойкость инструмента (с. 264) :
– стойкость в минутах машинной работы станка;
Рекомендуемая нормативами скорость резания (карта Т-4 в [6] стр. 29):
– коэффициент зависящий от обрабатываемого материала;
– коэффициент зависящий от стойкости и марки твердого сплава(табл.5);
– коэффициент зависящий от вида обработки(табл.6);
Основное машинное время обработки:
Мощность резания для каждого инструмента:
Суммарная мощность резания:
2.Расчет технической нормы времени на операцию 040 (токарно-винторезная)
Точение производится на токарно-винторезном станке 16К20
Вес заготовки 3.55 кг. Материл резца Т15К6
где Тшт – штучное время
Тв – вспомогательное время
Тобс – время обслуживания
Тотд – время отдыха личные надобности
Торг – организационное время
Tв1 = 008 мин (установить снять деталь)
Тв2 = 005 мин (очистка резца от стружки щеткой)
Тв3 = 008 мин (закрепить резец в резцедержатель )
Тв4 = 002 мин (включить и выключить движение суппорта )
Тв5 = 001 мин (подвести или отвести инструмент к детали при обработке)
Тв6 = 008 мин (подвод и отвод резца)
Тв7 = 012 мин (измерение штангельциркуль) Тв=008+005+008+002+001+008+012=044мин
Топ - оперативное время
Топ. = То +Тв = 029+044=113 мин
Торг = 4% от То =004 · 029=00116 мин
Тотд = 5% от То = 005 · 029=00145 мин
Тобс =3% от То =003·029=00087 мин
Тшт= 044 +029+ 00087+00145+00116= 1165 мин
1.Описание конструкции
Приспособление представляет собой эксцентриковую втулку диаметром 78f9 мм изготовленную из инструментальной стали У8 ГОСТ 1435-74. Во втулке имеется 3 паза (для легкой посадки втулки на вал) шириной 3 мм и длинной 100мм на конце каждого паза отверстие диаметром 5мм (для снятия напряжений). Так же имеется внутренняя фаска 3×15. Имеется две фаски 4×45. Профрезерованна лыска под углом 30 шероховатость 125 посредине размерами 05×8 гравируется и заливается черным лаком риска. Необходимо соблюдение параллельности оси втулки относительно оси вала с отклонениями 005. Глубина риски составляет 01 мм.
Определяем осевую силу.
По таблице 22 стр. 273 определяем значения коэффициентов и показатели
К = К0 * К1 * К2 * К3 * К4 * К5
Где К0 = 15 – гарантированный коэффициент запаса для всех приспособлений;
К1 = 12 – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки
для необрабатываемой заготовки;
К2 = 1 – коэффициент учитывающий влияние сил резания от
прогрессирующего затупления инструмента;
К3 = 1 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания при
прерывистом резании;
К4 = 13 – коэффициент учитывающий постоянство силы зажима
развиваемый приводам приспособления; для ручного привода с удобным
расположением рукоятки;
К5 = 1 - коэффициент учитывающий установку деталей на планке с
большой поверхностью контакта.
К = 15 * 12 * 1 * 1 * 13 * 1 = 234
Определяем усилие зажима.
Определяем крутящий момент.
Определяем крутящий момент:
Определяем действительное усилие зажима.
Определяем продольную силу
Найдем силу трения которая возникает между стенками втулки и валом.
- коэффициент трения сталь о сталь = 14
Данная курсовая работа закрепляет углубляет и обобщает знания полученные во время лекционных и практических занятий по курсу «Технология машиностроения». В процессе курсовой работы выполняется комплексная задача в решении которой помогло использование справочной литературы ГОСТов и таблиц.
В данной работе были разработаны:
Технологический процесс изготовления детали
Была составлена и оформлена технологическая документация:
Маршрутная карта технологического процесса изготовления детали
Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузовП.Ф. Дунаев О.П. Леликов. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: «Высшая школа» 1985. – 420 с.
Горбацевич А.Ф. - Курсовое проектирование по технологии машиностроения.(Изд. 3е) 1975
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. "Справочник технолога-машиностроителя" в 2-х томах. Том 2 (1986)
Приспособления для металлорежущих станков Автор: Ансеров М.А. Издательство: Машиностроение Год: 1975

Операция 040 А3 НИНА.cdw

Операция 010 А3 НИНА.cdw

Операция 015 А3 НИНА.cdw

Центр А-5-Н ГОСТ 8742-75
Патрон 7100-0009 ГОСТ 2675-80
Резец 2103-0073 Т15К6 ГОСТ 18879-73

Операция 020 А3 НИНА.cdw

Тиски 7200-2012 ГОСТ 14904-80
Фреза 2214-0003 ГОСТ 24359-80
вертикально-фрезерная

Узел нина.cdw

Эксцентрик нина.cdw

* Размеры для справок
Маркировать обозначение чертежа