1. Назначение и краткое техническое описание детали
2. Конструктивно-технологический анализ детали
3. Выбор типа производства (единичное, серийное, массовое)
4. Выбор и обоснование размеров заготовки и способа их получения
5. Выбор и обоснование баз, способов закрепления для заготовки
6. Проектирование технологических операций обработки детали
7. Расчет припусков на обработку и определение размеров заготовки
8. Расчёт режимов резания и нормирование штучного времени
9. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки
10. Выбор контрольно-измерительных инструментов для оценки точности обработки
11. Описание назначения узла и оценка технологичности сборки
12. Выбор типа сборочного процесса
13. Проектирование сборочных операций
1. Назначение и краткое техническое описание детали
Деталь представляет собой ступенчатое тело вращения, что достаточно технологично, так как позволяет обработать множественные поверхности. Отношение длины детали к ее диаметру меньше пяти, следовательно, деталь достаточно технологична. Конструкция детали обеспечивает достаточную жесткость при механической обработке на металлорежущем оборудовании.
Деталь имеет элементы, удобные для закрепления заготовки при обработке. Формы поверхностей, подлежащих обработке, не представляют сложности (в основном — поверхности вращения); имеется возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов.
С точки зрения обеспечения заданной точности и шероховатости поверхностей деталь не представляется сложной.
В конструкции детали имеются 2 глухих отверстия М10; центральный шлицевой паз шириной 30мм, что требует специальной настройки станка и специальных режущих инструментов, что не технологично.
На Ш 80 выполнены шлицы размером 6,0 что не технологично, так как требуется дополнительная настройка станка и дополнительный переход при зубонарезании. На Ш 105f7 также выполнены шлицы размером 6,0 что не технологично, так как требуется дополнительная настройка станка и дополнительный переход при зубонарезании. Фаска на Ш85h6 размером 2Ч45 о технологична.
2. Конструктивно-технологический анализ детали
Одним из важных этапов проектирования является отработка конструкции на технологичность. Отработка конструкции на технологичность — это комплекс мероприятий, предусматривающих взаимосвязанные решения конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого его качества.
Оценка технологичности проводится качественно и количественно, с расчетом показателей технологичности по ГОСТ 14.201-83. При этом качественная характеристика предшествует количественной и характеризует технологичность конструкции обобщенно.
Технологичность детали оценивается сравнением трудоемкости и себестоимости изготовления различных вариантов ее конструкции.
Деталь, подвергаемая обработке резанием, будет технологична в том случае, когда ее конструкция позволяет применять рациональную заготовку, форма и размеры которой максимально приближены к форме и размерам готовой детали, а также использовать высокоэффективные процессы обработки.
Деталь имеет несложную конфигурацию
Деталь не требует создания искусственных технологических баз. Фрезерная обработка не требует применения специальных приспособлений.
Конструкция детали позволяет применять рациональные формы и размеры заготовок.
Коэффициент унификации конструктивных элементов:
Видео:Чертеж вал шестерни. Процесс изготовления валов с зубчатым венцомСкачать
где: — число унифицированных элементов детали, шт.
— общее число конструктивных элементов детали, шт.
так как Куэ >0,6, то деталь по данному показателю технологична.
2. Коэффициент точности обработки:
где Аср. — средний квалитет точности,
где n1,2… число поверхностей детали с точностью соответственно с 01 по 19 квалитет.
так как Ктч > 0,5, то изделие не точное и поэтому по данному показателю деталь технологична.
3. Коэффициент шероховатости:
где Бср — средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра Ra, мкм
где n1,n2-.-количество поверхностей, имеющих шероховатость соответственно данному числовому значению параметра.
так как Кш = 0.2 ? 0,16, то деталь сложная, не технологичная.
Вывод: На основании качественного и количественного анализа на технологичность можно сделать следующий вывод: деталь вполне технологична, нет необходимости вносить в ее конструкцию какие-либо изменения.
3. Выбор типа производства (единичное, серийное, массовое)
Объем выпуска характеризует примерное количество машин, сборочных единиц, деталей, заготовок подлежащих выпуску в течение планируемого периода времени (год, квартал, месяц).
Годовой объем выпуска деталей «Вал» можно определить по формуле:
где NСЕ = 500 — годовой объём выпуска детали «Вал»,
n = 1 — количество деталей «Вал»;
в = 0% — процент запасных деталей.
Читайте также: Датчики положения коленчатого вала предназначены для
Такт выпуска деталей можно определить по формуле:
где FД = 2010 ч — действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах,
Приближенно коэффициент закрепления операций можно вычислить по формуле:
где tШТ.СР. — среднее штучное время.
По заводскому технологическому процессу для операций механической обработки:
Согласно рекомендациям ГОСТ 3.1108 — 74, КЗО = 10…20 соответствует среднесерийному типу производства.
В связи с этим определяем тип производства как среднесерийный, который характеризуется достаточно большим объёмом выпуска с широкой номенклатурой изделий, изготовляемых повторяющимися партиями, что вызывает необходимость применения оборудования с высокой степенью механизации и автоматизации, но обладающего гибкостью, применения специальной технологической оснастки.
Размер партии деталей можно определить по формуле:
nД = , аль вал конструкция технологический
где tЗ = 21 день — срок, в течение которого должен храниться на складе запас деталей; Ф = 250 дней — число рабочих дней в году.
Принимаем размер партии деталей nД = 42 шт.
Видео:Чертеж. Технологический процесс и операционные эскизы изготовления деталиСкачать
Число запусков деталей в месяц:
Принимаем число запусков изделий в месяц i = 1.
4. Выбор и обоснование размеров заготовки и способа их получения
Для современных требований, предъявляемых к изготовлению заготовок деталей изделий, характерны следующие технологические тенденции: максимальное приближение заготовок по формам и размерам к деталям, требующимся по чертежу; экономия материала; применение прогрессивных способов получения заготовок.
Для изготовления детали большую роль играет выбор рационального вида исходной заготовки и способа её получения. Способ получения заготовки должен быть обусловлен ее стоимостью и дальнейшей обработкой. Наиболее широко для получения заготовок применяют следующие методы: литьё, обработка металлов давлением и сварка, а также их комбинации.
Каждый из методов содержит большое число способов получения заготовок. Так, например отливки можно получать в песчано-глинистых формах, кокиль, по выплавляемым моделям, под давлением и т.д.; поковки и штамповки — ковкой на молотах, гидравлических прессах; штамповкой на штамповочных машинах, кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах и т.д. Способ получения заготовки определяется типом производства, материалом, формой и размерами детали.
В данном проекте деталью, для которой необходимо выбрать метод получения заготовки, является вал. Учитывая, что тип производства — среднесерийный, качество материала должно быть равномерным, наиболее рациональна поковка, полученная в закрытом штампе методом прямого выдавливания. При этом структура материала заготовки получается более однородной, её размеры стабильны, а конфигурация — близка к конфигурации изделия. Оборудование — кривошипный горячештамповочный пресс.
При проектировании технологических процессов механической обработки заготовок необходимо установить оптимальные припуски, которые обеспечили бы заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей. Определение припусков на механическую обработку проведём опытно-статистическим методом. Назначим припуски на механическую обработку по ГОСТ7505-74. Для этого необходимо определить массу заготовки, класс точности, группу стали, степень сложности заготовки.
Материал: сталь 40Х ГОСТ4543-71.
где Мд -масса детали, Кр -расчётный коэффициент, Кр =1,5;
Конфигурация поверхности штампа П (плоская);
Назначим припуски и кузнечные напуски.
Основные припуски на размеры:
Дополнительные припуски учитывающие:
смещение по поверхности разъёма штампа — 0,3 мм,
отклонение от плоскостности — 0,3 мм.
Размеры поковки и их допускаемые отклонения
Ш105+(2,3+0,3)*2=110,2 принимаем Ш111,0;
519+(3,0+0,3)*2=525,6 принимаем 526,0;
Ш80+(1,8+0,3)*2=84,2 принимаем Ш85,0;
Ш85+(1,8+0,3)*2=89,2 принимаем Ш90,0;
Ш90+(2,2+0,3)*2=95,0 принимаем Ш 95,0.
Допускаемые отклонения размеров:
Неуказанные предельные отклонения размеров мм. Допускаемое смещение по поверхности штампа 0.7мм.
Таким образом, в проектном варианте в качестве способа получения заготовки из материала 40Х выберем штамповку на кривошипном прессе. Данный способ, в отличие от базового варианта (штамповка на молотах), более производителен. При получении заготовок на кривошипных прессах по сравнению со штамповкой на молотах припуски и допуски уменьшаются на 15-20%, расход металла снижается на 10-15%, что повышает коэффициент использования материала, снижает себестоимость самой заготовки и стоимость её обработки.
5. Выбор и обоснование баз, способов закрепления для заготовки
Перед разработкой ТП необходимо получить и изучить информацию, которая делится на базовую, руководящую и справочную.
Базовая — сведения, содержащиеся в конструкторской документации на изделие, объем выпуска, сроки подготовки производства. Рабочий чертеж детали содержит все размеры, технические требования к качеству и шероховатости, марку и твердость материала.
Руководящая — сведения, по развитию отрасли, план выпуска материала, средств технологического оснащения стандарты на ТП.
Читайте также: Эпюры моментов валов редуктора
Видео:Конструкторские , технологические и измерительные базы. Базирование деталиСкачать
Справочная — сведения, о прогрессивных методах обработки, каталоги, номенклатурные справочники оборудования и оснастки. Материалы по выбору технологических нормативов (режимы обработки, припуски, расход материала и др.) и др. справочные материалы.
Всю механическую обработку разбивают по операциям и таким образом выявляют последовательность выполнения операций, их число для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособлений.
Задачей каждого предыдущего перехода является подготовка поверхности заготовки под последующую обработку и каждый последующий метод (операция или переход) должен быть точнее предыдущего т. е. обеспечивать более высокое значение показателей качества детали. Поэтому механическая обработка делится на:
— черновую обработку, когда удаляется большая часть припуска, что позволяет обнаружить возможные дефекты заготовки; на первых одной-двух операциях. При базировании по черновым базам обрабатываются основные технологические базы;
— чистовую обработку, когда в основном обеспечивается требуемая точность:
далее идут операции местной обработки, по ранее обработанным поверхностям, отделочные операции, когда достигается требуемая шероховатость поверхности и окончательно обеспечивается точность детали.
Контроль в ТП предусмотрен с целью технологического обеспечения заданных параметров качества, обработанной детали.
Разработанный ТП должен содержать общий план обработки детали и описание содержания операций ТП и выбор типа оборудования. Он должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества детали, сокращать материальные и трудовые затраты и быть экологически безопасным. Построение технологического маршрута обработки во многом определяется конструктивно-технологическими особенностями детали. Выбор маршрутной технологии существенно зависит от типа производства, уровня автоматизации и применяемого оборудования.
При среденесерийном производстве применяют универсальные станки с ЧПУ, автоматы, полуавтоматы, агрегатные специализированы и специальные станки. Перспективным в серийном производстве является применение гибких производственных систем (линий, участков, цехов), особенно при наличии условий для групповой организации производства.
Выбор станка на операцию определяется возможностью изготовления на нем деталей необходимой конфигурации и размеров, обеспечения качества ее поверхности, производительности оборудования, а также экономическими параметрами.
6. Проектирование технологических операций обработки детали
При проектировании проектного технологического процесса необходимо соблюдать принцип совпадения конструкторских, технологических, и измерительных баз. Только при его соблюдении, возможно говорить о правильности составления техпроцесса. Для деталей типа «Вал» с внутренним отверстием рекомендуется изначально базировать по наружней поверхности с последующем базированием на центровые отверстия.
Последовательность технологических переходов должна обеспечивать заданные чертежом детали параметры точности.
Для рассмотрения данного вопроса воспользуемся чертежом детали, изображенным на рис. 4. Для наглядности сведем результат в таблицу.
Выбор технологических баз и последовательности переходов
Курсовая работа: Проектирование технологического процесса механической обработки детали типа вал
Федеральное агентство по образованию
Пермский государственный технический университет
Проектирование технологического процесса механической обработки детали типа вал
1 Исходная информация для разработки курсового проекта
1.1 Служебное назначение и техническая характеристика детали
1.2 Анализ технологичности конструкции детали
1.3 Определение типа производства
2 Разработка технологического процесса обработки детали
2.1 Выбор типового технологического процесса
2.2 Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления
2.3 Экономическое обоснование выбора заготовки
2.4. Выбор технологических баз и методов обработки поверхностей заготовок, разработка технологического маршрута обработки детали
2.5 Выбор средств технологического оснащения
2.6 Разработка одной технологической операции обработки детали
Видео:Чтение чертежа детали крышка. Порядок выполнения операций механической обработкиСкачать
3 Технологические расчеты
3.1 Расчет припусков табличным методом
3.2 Расчет режимов резанья табличным методом
3.3 Расчет технических норм времени
4 Альбом технологической документации
Данный курсовой проект выполнен по предмету «технология машиностроения». Темой проекта является разработка технологического процесса изготовления детали «Вал ступенчатый». Содержится расчетно-пояснительная записка, комплект технологических и графических документов.
В пояснительной записке изложен анализ данной детали, её материала, обоснование метода получения заготовки и последовательность механической обработки, характеристика металлообрабатывающего оборудования.
Выбор режущих, мерительных и вспомогательных инструментов, станочных приспособлений, а так же расчет операционных припусков и режимов резания – все это обосновано в данном курсовом проекте.
Приложение содержит полный маршрут обработки детали и операционное описание с эскизами на каждую операцию.
Цель проекта – получение навыков разработки технологического процесса на изготовление деталей.
1 Исходная информация для разработки курсового проекта
Целью данного курсового проекта является закрепление знаний по предмету «Технология Машиностроения» и разработка технологического процесса производства детали типа вал с полным обоснованием целесообразности ее производства, процесса производства по предложенным преподавателем плану, описание конструктивных особенностей детали и средств контроля качества, а так же обоснование технико-экономических характеристик детали по предложенным данным.
На основании сформулированной темы работы можно определить задачи, которые необходимо рассмотреть в ходе обоснования эффективности реализации предложенного проекта:
1.1 Служебное назначение и техническая характеристика детали
Данная деталь – вал , относится к группе цилиндрических изделий . Основное предназначение вала – передавать крутящий момент. Данный вал ступенчато-переменного сечения ( имеет 4 ступени).
— По назначению: валы передач, коренные валы;
— По форме геометрической оси: прямые, коленчатые , с гибкой осью;
— По конструкции: гладкие (на протяжении всей диаметр одинаковый), ступенчатые (шейки – цилиндрические, конические).
Материалами, используемыми для изготовления валов могут быть: сталь, если нет термообработки, то материал Сm5, Cm6; если есть термообработка, то материал Сталь 40; для тяжело нагруженных валов используют легированные стали — 40XH, 40 XHMA.
Основными требованиями к данному изделию являются устойчивость цилиндрических поверхностей к деформации, т.к. деталь в будущем должна вращаться с определенной скоростью и цилиндрическая поверхность детали будет соприкасаться с другими частями механизма, данные особенности применения вала, дают основания сказать, что вал будет подвергаться к нагрузкам, ведущим к деформации детали. Данная особенность применения дает основание сделать основной упор при выборе материала на показатели деформации. Оптимальным будет применение легированных сталей с добавками хрома, например сталь марки 40Х. Материал является достаточно прочным, так как обеспечивает необходимую жесткость и прочность, вместе с тем, является хорошо обрабатываемым резанием. Немало важна простота получения заготовки (резка сортового проката).
Класс чистоты необходимый для соприкасающихся частей ступенчатого вала – 8 (Ra = 0,4), для поверхности крепления – 7 (Ra = 0,8). Для достижения необходимого класса чистоты поверхности необходимо провести две операции шлифования – предварительную и окончательную.
Масса вала рассчитывается по формуле:
Gдет = S ср * L дет * ρ = 694*460* 7,8 / 1000 = 2,5 кг;
D ср = ( 30*50 +30*250+28*5 +28*5+30*90+28*60 / 460 ) = 29,7 мм;
S ср = 3,14 * 29,7 2 / 4 = 694 мм 2 ;
ρ — плотность стали , ρ =7,8 г/см 3 .
Высокие требования по точности предъявляются тем ступеням вала, которые соприкасаются с подшипниками (цапфам). Нагрузки, воспринимаемыми валом, передаются через опорные устройства – подшипники, устанавливаемыми на цапфах вала, на корпуса, рамы или станины машин.
Таблица 1 — Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
| C | Si | Mn | Cr | Ni | P | Cu | S |
| не более | |||||||
| 0,36 – 0,44 | 0,17 – 0,37 | 0,50 – 0,80 | 0,860 – 1,10 | 0,30 | 0,035 | 0,30 | 0,035 |
Таблица 2 — Механические свойства материала (ГОСТ 1133-71)
🌟 Видео
Технологический процесс изготовления детали вал эксцентриковыйСкачать
Как разработать технологический процесс изготовления детали. 9 основных этаповСкачать
Как научиться читать чертеж? Чтение чертежа для начинающихСкачать
Что такое технологический процесс? Введение.Скачать
Технологический процесс изготовления детали ➤Из чего он состоит ➤ Простыми и понятными словамиСкачать
Как читать чертежи вал шестерни прикидываем техпроцесс изготовленияСкачать
Разбираем чертеж детали ➤ Технические требования ➤ Допуски и посадки размеровСкачать
Изготовление точного щлицевого вала. Чертеж с техническим требованием полного радиального биенияСкачать
Чтение машиностроительных чертежей деталей. Технические требования и обозначенияСкачать
Чертеж вала с эксцентриком ➤ Как изготовить такой вал на токарном станкеСкачать
Изготовление валаСкачать
Чтение чертежа детали Кольцо, проработка технологом по чертежу на возможность изготовление.Скачать
Почему никто не знает об этой функции штангенциркуля?!Скачать
Вал - полумуфта ➤ Тонкости изготовления детали по чертежуСкачать
