Проект участка термической обработки дисковых фрез (стр. 1 из 9)

Министерство образования и науки Украины

Национальный политехнический университет

"Харьковский политехнический институт"

Кафедра "Металловедение и термическая обработка металлов"

Расчетно-пояснительная записка

К дипломному проекту

на тему: "Проект участка термической обработки дисковых фрез"

Выполнил:

студент группы МТ35а

Надточий Т.С.

Руководитель проекта:

доц. Протасенко Т.А.

Харьков 2010 г.

Министерство образования и науки Украины

Национальный политехнический университет

"Харьковский политехнический институт"

Кафедра "Металловедение и термическая обработка металлов"

Задание

На дипломный проект

на тему: "Проект участка термической обработки дисковых фрез"

ст. группы МТ-35а

Надточия Тимофея Сергеевича

Руководитель проекта:

доц. Протасенко Т.А.

Характеристика детали:

Наименование детали: дисковая фреза

Марка стали: Р6М5

Размер: Ø= 150 мм

Масса: 2 кг

Таблица 1

Обозначение	Наименованиедокумента	Формат	Кол	Прим.
Документация общая
Задание	А4	1
Пояснительная записка	А4	49
Конструкторская документация
СВС 3,5.8.3,5/13	Сборочный чертеж	А1	1
СВС 3,5.8.3,5/13	Спецификация	А4	1
Документация проекта
План участка	Сборочный чертеж	А1	1
План участка	Спецификация	А4	1
Плакаты
Карта тех. процесса	Таблица
Схема маршрутных технологий	Таблица

Реферат

Расчетно-пояснительная записка содержит: 55 страниц, 8 рисунков, 8 таблиц, 7 источников информации.

Ключевые слова: дисковая фреза, быстрорежущая сталь, закалка, легирующие элементы, шахтная печь, соляная печь-ванна.

Целью проекта является проектирование участка термической обработки дисковых фрез из стали Р6М5. Произведен анализ нагружения детали, структура детали, выбрана марки стали и разработан технологический процесс термообработки. Проведен расчет температурно-временных параметров процесса, а также основного, вспомогательного и дополнительного оборудования, производственной программы, предложены средства механизации и автоматизации процесса. Рассчитаны площади, и спроектирована планировка участка и печей СВС-3,5.8.3,5/13 и СШО-4.4/7.

В работе содержится графическая часть, включающая планировку участка, термического оборудования, схема технологической карты и маршрутная технология.

Содержание

Введение

1. Проектирование технологии термической обработки

1.1 Анализ нагружения деталей и требования к ним

1.2 Структура деталей

1.3 Выбор марки стали и ее описание

1.4 Разработка технологического процесса

1.4.1 Маршрутная технология изготовления деталей

1.4.2 Выбор и обоснование технологического процесса

1.4.3 Описание операций технологического процесса

1.4.4 Расчет и описание температурно-временных параметров технологических процессов

1.4.5 Разработка и описание технологической карты термической обработки деталей

1.4.6 Контроль производства

2. Выбор и расчет оборудования

2.1 Выбор и обоснование основного оборудования

2.2 Описание основного оборудования

2.3 Выбор и описание, вспомогательного и дополнительного оборудования

2.4 Расчет необходимого количества оборудования

2.5 Механизация и автоматизация производства

3. Строительная часть

3.1 Разработка плана расположения оборудования на проектируемом участке

3.2 Расчет площадей и описание основных элементов здания

Заключение

Список источников информации

Введение

В последнее время наблюдается существенное изменение в развитии и применении инструментальной стали. Не только для инструментов, но и во многих других областях техники. Применение инструментальных сталей в качестве конструкционных и для других условий эксплуатации требует знания таких свойств сталей, которые раньше мало изучали, в первую очередь вязкость, сопротивление знакопеременным нагрузкам и контактной выносливости в разных структурных состояниях.

В настоящее время для повышения механических свойств инструментальных сталей начинают использовать некоторые новые способы обработки.

В современном машиностроении для повышения долговечности ответственных деталей широко используют процессы термической обработки, из которых наибольшее распространение получили закалка и отпуск. В результате применения этих методов термической обработки повышается износостойкость детали, возрастает усталостная прочность и т.д.

Перспективным направлением совершенствования технологии термической обработки является интенсификация процессов нагрева, установка агрегатов для термической обработки, применение автоматических линий с включением в них процессов термической обработки.

1. Проектирование технологии термической обработки

1.1 Анализ нагружения деталей и требования к ним

Фрезерование является одним из высокопроизводительных и широко распространенных методов обработки заготовок резанием. Работа производится многозубыми режущими инструментами – фрезами.

Фреза отрезная используется в качестве режущего инструмента для механической обработки металла резанием, при которой режущий инструмент – фреза имеет вращательное (главное) движение, а обрабатываемая заготовка – поступательное движение (движение подачи), оно может быть направлено как по направлению вращения фрезы, так и против.

Рисунок 1.1 – Дисковая фреза.

Особенностью фрезерования является прерывистость процесса резания. Это обусловлено тем, что при вращении фрезы каждый зуб врезается в заготовку с ударом, а затем работает только на некоторой части оборота и выходит из зоны резания. При дальнейшем движении зуб не касается заготовки, что способствует его охлаждению и обусловливает более благоприятные условия для работы.

Врезание зубьев фрезы в заготовку с ударами приводит к возникновению вибрации, что отрицательно сказывается на точности и шероховатости обработки[1].

Рабочая кромка инструмента испытывает тепловые воздействия за счет тепла, выделяющегося при резании и трении. Температура достигает 400-600ºС и может повышаться при дальнейшем повышении скорости резания. Тепловой фактор влияет на свойства и поведение инструментальных сталей. Каждый режущий зуб фрезы имеет такие же элементы и как и любой резец или другой режущий инструмент, врезаясь в металл, снимает стружку.

Поэтому наиболее важные требования к дисковой фрезе следующие:

- высокая твердость 63-65 HRC;

- высокая прочность и сопротивление пластической деформации;

- теплостойкость, при температуре резанья 615-620 °С;

- формо- и размероустойчивость.

1.2 Структура детали

Отрезная фреза выполнена из быстрорежущей стали. К быстрорежущим сталям относят высоколегированные стали, предназначенные для изготовления инструментов высокой производительности.

Основное свойство этих сталей – высокая теплостойкость. Она обеспечивается введением большого количества вольфрама совместно с другими карбидообразующими элементами: молибденом, хромом, ванадием.

На завод сталь поступает в виде заготовок (поковок) и имеет структуру сорбитообразного перлита и карбидов.

При нагреве под закалку образуется аустенит, который интенсивно легируется и имеет сравнительно низкое содержание углерода из-за уменьшения растворимости под действием легирующих элементов.

После закалки инструмента получают структуру мелкоигольчатого мартенсита, карбидов и остаточного аустенита.

После отпуска структура будет иметь значительно меньшее количество остаточного аустенита, образуются больше специальных карбидов и происходит некоторое изменение в кристаллической решетки мартенсита (в основном под действием С, W, Mo, V, Cr).

1.3 Выбор марки стали и ее описание

Долговечность и надежность инструмента зависит от материала и его конструкционной прочности. Повышение эксплуатационных качеств инструмента достигается правильным выбором марки стали.

Материал для инструмента выбирается с обязательным учетом:

1) Условий эксплуатации, а именно:

- характера приложения нагрузки (статическая, динамическая, знакопостоянная, знакопеременная, контактная и т. д.) и ее максимальной величины;

- характера напряжений;

- температурных условий работы;

- наличия агрессивной среды;

- типа трения.

2) Механических свойств и в первую очередь сочетания высоких пределов усталости и циклической вязкости, обеспечивающих надежную и длительную работу данного изделия.

3) Технологических и структурных особенностей:

- закаливаемости и прокаливаемости в рабочих сечениях;

- устойчивость аустенита в процессах теплового воздействия и характера превращений;

- склонность к обезуглероживанию, окислению и росту зерна при длительном нагреве;

- обрабатываемости на различных стадиях формообразования.

4) Особенностей конструкции обеспечивающих коробление и противодействие к образованию трещин.

5) Экономические соображения:

- стоимости;

- минимального содержания легирующих элементов;

- необходимости селектирования отдельных элементов;

- условий поставки в соответствии с ГОСТами или отраслевыми нормативами.