Технологический процесс изготовления вала ведущего (стр. 1 из 9)
Введение
Уровень сельскохозяйственного машиностроения является определяющим фактором всего хозяйственного комплекса страны. Важнейшими условиями ускорения развития хозяйственного комплекса являются рост производительности труда, повышение эффективности производства и улучшение качества продукции.
Применение более прогрессивных методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии ее изготовления и ремонта.
Инженер-технолог стоит последним в цепи создания новой машины и от объема его знаний и опыта во многом зависит ее качество и конкурентоспособность.
В условиях рыночной экономики основной задачей сельскохозяйственного машиностроения является производство того, что продается, а не продажа того, что производится.
Курсовой проект по технологии сельскохозяйственного машиностроения является важным этапом в подготовке инженеров-механиков и определяет способность студентов самостоятельно решать различные технологические и конструкторские задачи, показывает в целом уровень профессиональной подготовки будущих специалистов.
Следует отметить, что в курсовом проекте не допускается копирования существующего на базовом предприятии ТП, а рекомендуется на основе анализа разработать более совершенный ТП, использовать современное высокопроизводительное оборудование, прогрессивные конструкции приспособлений и режущих инструментов.
1. Назначение и конструкция детали
Деталь «вал ведущий» 7821–4202026 является составной частью коробки передач автомобиля и служит для передачи крутящего момента.
В процессе эксплуатации деталь подвергается в основном динамическим нагрузкам, связанным с передачей крутящего момента.
Данная деталь относится к классу валов. Все поверхности детали имеют доступ для обработки, имеется возможность многорезцовой производительной обработки на автоматах и полуавтоматах. Заданная точность поверхностей детали соответствует экономической точности оборудования. Материал детали, сталь 45, легко обрабатывается лезвийным и абразивным инструментом. При термической обработке такой стали можно получить необходимую структуру и твёрдость. Вал имеет небольшое количество ступеней с незначительным перепадом их диаметров, поэтому данная деталь изготавливается из штучных заготовок. Поверхности вала, имеющие разные параметры шероховатости и обработанные по разной степени точности, разделены канавками. Деталь имеет возрастающие диаметры ступеней. Чётко разграничиваются обработанные и необработанные поверхности.
Выбор габаритных размеров, конфигурации, параметров точности изготовления отдельных поверхностей детали и материала детали диктуется габаритами изделия, в которое входит изготовляемая деталь, условиями работы детали в узле и её функциональным назначением.
Деталь – вал ведущий – ступенчатая, состоит из 5-ти ступеней (рис. 1).
Рисунок 1.1.
Поверхности 8 детали (рис. 1) предназначена для посадки с зазором на неё колеса зубчатого, а поверхность 8 – для посадки с натягом колеса зубчатого.
Поверхности 6 и 10 являются шейками под подшипники. Поверхности 7 и 9 предназначены для упора в них колец подшипников. Резьбовые поверхности 2 и 12 служат для навинчивания на них гаек, которые регулируют натяг в подшипниках. Отверстия 3 и 13 необходимы для стопорения гаек.
Поверхности 1 и 14 имеет второстепенное значение для служебного назначения детали.
Деталь изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050–88. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.1., механические свойства стали приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.1.
| С | Si | Mn | S | P | Ni | Cr |
| Массовая доля элементов, % | ||||||
| 0,42–0,50 | 0,17–0,37 | 0,50–0,80 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 |
Таблица 1.2.
| ут,МПа | ув,МПа | д5,% | ш,% | бН,Дж/см2 | НВ (не более) | |
| горечекатанной | отожжённой | |||||
| 360 | 690 | 16 | 40 | 50 | 241 | 197 |
Сталь 45 ГОСТ 1050–88 – среднеуглеродистая качественная сталь, имеющая хорошие механические свойства для обрабатывания резаньем, хорошо закаливается. Сталь 45 применяют для изготовления вал-шестерен, коленчатых и распределительных валов, шестерен, шпинделей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность. В данном случае применение данного материала целесообразно.
2. Анализ технологичности конструкции детали
Целью анализа конструкции детали на технологичность является выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.
Анализ технологичности проводится, как правило, в два этапа: качественный и количественный.
2.1 Качественный анализ технологичности детали
Конфигурация детали достаточно технологична для обработки резанием на токарном станке, все поверхности легкодоступны для инструмента. Диаметральные размеры вала убывают от середины к концам. Жесткость вала допускает получение высокой точности обработки (жесткость вала считается недостаточной, если для получения точности 6…9-го квалитетов отношение его длины l к диаметру d свыше 10…12).
Определим жёсткость детали:
На чертеже указаны все необходимые размеры, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допуски соосности и радиального биения поверхностей, допуски торцевого биения.
Технологической базой при точении является черновая поверхность заготовки, после переустановки детали – уже обработанная поверхность вала. На шлифовальных операциях технологической базой является ось детали (центровые отверстия).
2.2 Количественный анализ технологичности детали
Количественная оценка технологичности выполняется согласно ГОСТ14 201–73 и содержит следующие показатели:
Коэффициент точности обработки Ктч определяется по формуле:
где Тср – средний квалитет точности обработки.
где Ti – квалитет точности обработки;
ni – число размеров соответствующего квалитета точности.
Коэффициент шероховатости поверхности Кш определяется по формуле:
где Raср – средняя шероховатость поверхностей изделия.
где Rai – шероховатость поверхности;
ni – число поверхностей соответствующей шероховатости.
Уровень технологичности конструкции по использованию материала:
где Кб.и.м, Ки.м – соответственно базовый и достигнутый коэффициенты использования материала.
Коэффициент использования материала Ким:
где q – масса детали, кг;
Q – масса заготовки, кг.
Уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления:
где Ти, Тб.и – соответственно достигнутая и базовая трудоемкость изготовления изделия, мин.
Уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости:
где Ст, Сб.т – соответственно достигнутая и базовая технологическая себестоимость изделия, руб.
На основании качественного и количественного анализа делаем вывод, что деталь является достаточно технологичной.
3. Определение типа производства
Тип производства по ГОСТ 3.1108–74 характеризуется коэффициентом закрепления операций КЗ.О. (Кз.о. £ 1 – массовое; 1< Кз.о.<10 – крупносерийное; 10< Кз.о.< 20 – среднесерийное; 20< Кз.о.< 40 – мелкосерийное производство; Кз.о.>40 – единичное(индивидуальное) производство), который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест.
Так как КЗ.О отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжение рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то КЗ.О. оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения из расчета на смену: