Смекни!
smekni.com

Проектирование инструментов для детали Вал (стр. 1 из 4)

Введение

В развитии технологии обработки металлов резанием происходят принципиальные изменения. Интенсификация технологических процессов на основе применения инструментов из новых инструментальных материалов с неперетачиваемыми быстросменными пластинками из твердого сплава с различными износостойкими покрытиями, расширение области применения оборудования с ЧПУ, создание роботизированных станочных комплексов и гибких производственных систем с управлением от ЭВМ, повышение размерной и геометрической точности, достигаемой при обработке – таков далеко не полный перечень важнейших направлений развития механической обработки в машиностроении.

Цель курсовой работы – научиться на основе полученных теоретических знаний выполнять задание, связанное с выбором рациональных конструкций инструментов на основе существующих стандартов и технологических условий, а также материалов, оптимальных конструктивных, геометрических и исполнительных параметров режущего инструмента; назначать режимы резания для технологических операций с обоснованием выбора конструкций режущего инструмента.


Описание детали

В качестве индивидуального задания для дальнейшего изучения специальных дисциплин была принята деталь «Вал» №ТЭМ2УМ.85.50.102 (рис. 1).

Деталь «Вал» изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543–71 представляет собой деталь цилиндрической формы с габаритными размерами Ø72х470 мм.

Рис. 1 Чертеж детали

Материал детали и его свойства

Шкив изготавливается из легированной конструкционной стали марки сталь 40Х ГОСТ 4543–71.

Табл. 1. Химический состав

Химический элемент %
Кремний (Si) 0,17–0,34
Медь (Cu), не более До 0,3
Марганец (Mn) 0,5–0,8
Никель (Ni), не более До 0,3
Фосфор (P), не более До 0,035
Хром (Cr), не более 0,8–1,1
Сера (S), не более До 0,035
Угерод(С) 0,36–0,44

Табл. 2. Механические свойства при Т=20oС материала 40Х

Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Диск Танг. 570 320 17 35 400
Пруток Ж 28 – 55 Прод. 940 800 13 55 850
Пруток Ж 25 980 785 10 45 590 Закалка 860oC, масло, Отпуск 500oC, вода,
Твердость материала 40Х после отжига HB 10 -1 = 217 МПа

Табл. 3. Технологические свойства материала 40Х

Свариваемость: трудносвариваемая.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Назначение:

Сортовой прокат, в том числе фасонный. Для деталей, работающих на средних скоростях при средних давлениях (зубчатые колеса, шпиндели и валы в подшипниках качения, червячные валы, оси, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности)

Базовый технологический процесс обработки детали «Вал»

№ операции Наименование операции Модель оборудования Содержание операции
005 Пилоотрезная Пилоотрезной 8Б67 Отрезать заготовку l=485+1.0
010 Термическая Печь Термообработка по технологическому процессу. НВ = 255…302 Н.
015 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20 Переход 1. Установ А Подрезать торцы, выдержав размер 470±1,0 Переход 2. Центровать отверстие Установ Б Центровать отверстие
020 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20 Переход 1 Установить заготовку в токарном патроне с поджимом вращающимся центром задней бабки по предварительно зацентрированному отверстию. Обточить поверху Ø72 на l=310 мм. Обточить Ø 60k6 с припском под шлифовку 0,3 мм на сторону, обточить Ø 50-0,1 с припуском под шлифовку обточить конус 1:50 с припуском под шлифовку, Переход 2 Обточить канавку Переход 3 Нарезать резьбу М56х2–6q.
025 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20 Переход 1 Переустановить деталь в патроне с поджимом центра задней бабки Обточить пов. Ø60k6 с припуском под шлифовку 0,3 мм на сторону на длине 163±0,5 Обточить пов. под резьбу М56х2–6q Обточить пов. Ø50-0,1 с припуском под шлиф. 0,3 мм Переход 2 Проточить канавку Переход 3 нарезать резьбу М56х2–6q
026 Разметочная
030 Радиально-сверлильная Радиально-сверлильный станок 2А55 Установ А Сверлить отв. Ø4+0,8 Установ Б Сверлить отв. Ø4+0,8
035 Круглошлифовальная Круглошлифовальный станок 3А161 Установ А Установить деталь в центрах и закрепить. Шлифовать Ø60k6 (+0,021+0,002), Ø50-0,1, конусность 1:50, выдержав Ø48,4+0,14+0,12 Установ Б Шлифовать Ø60k6 (+0,021+0,002), Ø50-0,1, конусность 1:50, выдержав Ø48,4+0,14+0,12
040 Разметочная Плита разметочная 1000х2000 Разметить два шпоночных паза
045 Фрезерно-шпоночная Фрезерно-шпоночный станок 692Р Установить деталь в приспособление 01.7207.4001 Фрезеровать 2 шпоночных паза последовательно
050 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20 Установ А Установить деталь в патроне, закрепить. Установить люнет по обработанной поверхности. Переход 1 Сверлить отв. Ø6+0,3 на глубину 50-1,0 мм Переход 2 Рассверлить отв. Ø17на глубину 30 мм Переход 3 Расточить отв. Ø18,5 под резьбу М20х1,5–6Н на глубину 32±0,5 мм под ﮮ 1200 Переход 4. Рассверлить Ø 21 под ﮮ 600 ﮮ 1200 на длине l = 14±0.3 м. Нарезать резьбу Н6 – 1,5х 20М Проточить канавку R6 с плавным скруглением Установ Б Переход 1 Сверлить отв. Ø6+0,3 на глубину 50-1,0 мм Переход 2 Рассверлить отв. Ø17на глубину 30 мм Переход 3 Расточить отв. Ø18,5 под резьбу М20х1,5–6Н на глубину 32±0,5 мм под ﮮ 1200 Переход 4. Рассверлить Ø 21 под ﮮ 600 ﮮ 1200 на длине l = 14±0.3 м. Нарезать резьбу Н6 – 1,5х 20М Проточить канавку R6 с плавным скруглением
055 Слесарная Стол Зачистить заусенцы, притупить острые кромки, калибровать резьбу М56х2–6q с двух сторон вала
056 Маркировочная Маркировать порядковый номер изделия
060 Контрольная Контрольная плита Контроль изделия согласно чертежу

Расчет серийности, определение типа производства

Базовый:

Исходные данные:

Годовая программа выпуска изделий, шт.: 920
Режим работы предприятия, смен в сутки: 1
Действительный годовой фонд времени, ч. 2015

Коэффициент серийности рассчитывается по следующей формуле:

,

где Тв – такт выпуска, определяемый по следующей зависимости:

,

где Fд – действительный годовой фонд времени работы технологического оборудования, используемого для производства изделия в час;

N – годовая программа выпуска изделия.

Тогда:


Данные по существующему заводскому технологическому процессу

Операция
005 Пилоотрезная 15,8
010 Термическая
015 Токарно-винторезная 100,0
020 Токарно-винторезная 117,0
025 Токарно-винторезная 137,4
026 Разметка 8,15
030 Радиально-сверлильная 21,42
035 Круглошлифовальная 2,16
040 Разметка 5,94
045 Фрезерно-шпоночная 15,3
050 Токарно-винторезная 19,9
055 Слесарная 1,44
056 Маркировочная
060 Контрольная

Tшт.ср. – среднее штучное время на операцию, определяемое по следующей очевидной зависимости:

,

где Тшт.i – штучное время необходимое для выполнения i-ой технологической операции;

n – число технологических операций.

Тогда:

Следовательно, коэффициент серийности составит:


По заданию:

Исходные данные:

Годовая программа выпуска изделий, шт.: 920
Режим работы предприятия, смен в сутки: 1
Действительный годовой фонд времени, ч. 2015

Коэффициент серийности рассчитывается по следующей формуле: