Технологический расчет червяка

Федеральное агентство по образованию Сибирский государственный аэрокосмический университет им. М.Ф. Решетнёва. КАФЕДРА ТМС Расчетно-графическое задание по предмету ТМС

Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный аэрокосмический университет

им. М.Ф. Решетнёва.

КАФЕДРА ТМС

Расчетно-графическое задание по предмету ТМС

Выполнил: студент гр. Т-52

Рудзусик А.П.

Проверила: Сысоева Л.П..

Красноярск 2009

1. Служебное назначение детали

Червяк предназначен для передачи крутящего момента на червячное колесо в таких механизмах, как редукторы.

2. Анализ технологичности

Качественный анализ

Деталь “червяк” изготавливается из стали 20Х, что позволяет в качестве заготовки использовать штамповку. Этот материал недорогой, широко распространенный и применяемый в машиностроении; хорошо обрабатывается резанием, что способствует сокращению времени обработки.

В качестве технологических баз используют центровочные отверстия, которые позволяют обработать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой в центрах. Они совпадают с конструкторскими, что не повлечет за собой погрешности базирования.

Данный червяк имеет небольшие перепады диаметров ступеней, что позволяет вести обработку одновременно несколькими резцами и говорит о технологичности.

Требования к шероховатости и точности червяка средние – есть поверхности с высокими требованиями (места под подшипники; рабочий профиль червяка), обработка которых усложняет техпроцесс, увеличивает номенклатуру обрабатывающего инструмента, но есть и с достаточно низкими, обработка которых не требует больших затрат времени и высокой трудоемкости.

Наружные поверхности детали имеют открытую форму, что обеспечивает обработку на проход и свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям.

Все выше изложенное позволяет сделать вывод, что представленная деталь является среднетехнологичной.

Проанализировав конструкцию и масштабы производства, можно сделать вывод о нецелесообразности замены материала и конструкции.

Количественная оценка технологичности

Коэффициент точности

Коэффициент шероховатости

3. Выбор способа получения заготовки

1) Определяем 4 основных показателя:

Материал: сталь 20Х, код – 6;

Серийность производства, вид заготовки – штамповка, поковка, масса - 11.8 кг, программа выпуска – 2500, определяем код – 3;

Конструктивная форма. Определяем код – 3;

Масса заготовки, определяем для 11.8 кг соответствующий код – 5.

Из табл. 3.7 [1] определяем коды видов заготовки: 7-10.

7 – штамповка на молотах и прессах

8 – штамповка на ГКМ

9 - свободная ковка

10 - прокат.

1. Штамповка на молотах и прессах.

1.1 ;

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:

14.75 кг;

1.2 ;

Так как (см. табл 3.12), то:

1.3

Так как

Стоимость заготовки-поковки – 35.5 руб.

2. Штамповка на ГКМ

2.1 ;

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:

13.88 кг;

2.2 ;

Так как

(см. табл 3.12), то:

2.3

Так как

Стоимость заготовки-поковки – 33.7 руб.

3. Свободная ковка

3.1 ;

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:


19.67 кг;

3.2 ;

Так как

(см. табл 3.12),

то:

3.3

Так как

Стоимость заготовки-поковки – 33 руб.

4. Прокат

4.1 ;

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:

29.5 кг;

4.2 ;

Так как

(см. табл 3.12),

то:

4.3

Так как

Стоимость заготовки-поковки – 43.5 руб.

Исхода из полученных данных получаем, что получение заготовки методом свободной ковки более выгодно.

4. Расчет припусков

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ø 40 к6. Устанавливаем маршрут обработки ступени:

а) черновое обтачивание

б) чистовое обтачивание

в) предварительное шлифование

г) суперфиниширование

Технол перех. Элементы припуска, мкм

2Zmin

мкм

мм

δ

мкм

Пред. размер Пред. прип.
Rz h Δ ε dmax dmin 2zmax 2zmin
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Заготовка 1500 706 - - 45.691 2500 48.191 45.691 - -

Точение:

черновое

250 240 42 - 4412 41.279 620 41.899 41.279 6292 4412
чистовое 40 40 1.7 - 1064 40.215 160 40.375 40.215 1524 1064

Шлиф-е:

предвар-ое

10 15 0 - 163 40.052 62 40.114 40.052 261 163
Суперфини-ширование 2.5 - - 50 40.002 16 40.018 40.002 96 50

Расчет отклонений

Общее отклонение оси от прямолинейности


где

(см. приложение 6[1])

Смещение оси в результате погрешности центрирования

где Т=1.8

Величина остаточных пространственных отклонений

Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода


Расчет наименьших размеров

40.002+0.050=40.052

40.052+0.163=40.215

40.215+1.064=41.279

41.279+4.412=45.691

Расчет наибольших размеров

40.002+0.016=40.018

40.052+0.062=40.114

40.215+0.160=40.375

41.279+0.620=41.899

45.691+2.500=48.191

Максимальные припуски

48.191-41.899=6.292

41.899-40.375=1.524

40.375-40.114=0.261

40.114-40.018=0.096

Минимальные припуски

45.691-41.279=4.412

41.279-40.215=1.064

40.215-40.052=0.163

40.052-40.002=0.050

Определяем общие припуски

наибольший:

наименьший:

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия Ø 4H7. Устанавливаем маршрут обработки ступени:

а) сверление

б) растачивание

в) шлифование

Технол перех. Элементы припуска, мкм

2Zmin

мкм

мм

δ

мкм

Пред. размер Пред. прип.
Rz h ε dmax dmin 2zmax 2zmin
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Заготовка 1500 253 - - 0 1200 0 0 - -
сверление 20 40 13 660 3060 2.778 180 2.778 2.598 2598 2778
растачив-е 20 20 0.1 90 140 2.918 48 2.918 2.87 272 140
шлифов-е 0 50 94 3,012 12 3,012 3 130 94

Расчет отклонений

Общее отклонение оси от прямолинейности

Смещение оси

Величина остаточных пространственных отклонений

Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода

Расчет наибольших размеров

3,012-0.094=2.918

2.918-0.140=2.778

Расчет наименьших размеров

3,012-0.012=3

2,918-0,048=2.87

2.778-0,180=2.598

Минимальные припуски

3.012-2.918=0.094

2.918-2.778=0.140

2.778-0=2.778

Максимальные припуски

3-2.87=0.13

2.87-2.598=0.272

2.598-0=2.598

Определяем общие припуски

наибольший:

наименьший:

Тип производства

Тип производства определяем по массе и объёму выпуску. Тип производства – крупносерийный.

Вывод: В ходе выполнения данной работы выполнен объём работы технолога по подготовке и разработке технологического процесса механической обработки. Произведен анализ представленной детали на технологичность и отмечены пути её повышения. Произведены расчеты межоперационных припусков для наиболее ответственных поверхностей.