задание по обработке. шатов2печать. Домашнее задание по курсу Разработка технологии изготовления деталей типа вал
Скачать 472.41 Kb.
|
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана Факультет «Машиностроительные технологии» Домашнее задание по курсу «Разработка технологии изготовления деталей типа вал». Вариант ТМ19 (3а-массовое). Студенты: Анненкова Е. Безбородов А. Шаркова К. Группы: МТ7-93/МТ7-91 Преподаватель: Тищенко Л.А. Москва, 2018 г. Дано: разработать технологию изготовления детали типа вал. Сталь 45, тип производства - массовое. 1. Анализ технологических требований, выявление технологических задач; схемы контроля основных параметров расположения поверхностей a) Анализ технологических требований Необходимо обеспечить следующие размеры: диаметральные размеры: поверхности IT6 – основная поверхность 30k6; поверхности IT7 - отсутствуют; поверхности IT8 - 28h8; линейные размеры: 40-0,04; 8P9 Неуказанные предельные отклонения размеров: охватывающих – по H14, охватываемых – по h14, остальные – по IT14/2. Точность взаимного расположения поверхностей: отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей 45 относительно оси детали не более 0,02 мм. отклонение от параллельности плоскости шпоночного паза относительно базы Б 0,5P9, отклонение от симметричности шпоночного паза относительно базы Б 2P9, Качество обрабатываемой поверхности: для поверхности 30 Ra1.25 для поверхности 28 Ra1.25 для поверхности 30 (торец) Ra2.5 Для остальных поверхностей Rz=40. б) Технологические задачи Обеспечить выполнение основных технологических условий на изготовление: 6 квалитета 30 k6, 8 квалитет 28 h8; отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей 45 относительно оси детали не более 0,02 мм. отклонение от параллельности плоскости шпоночного паза относительно базы Б 0,5P9, отклонение от симметричности шпоночного паза относительно базы Б 2P9, в) Схемы контроля основных параметров расположения поверхностей отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей 45 относительно оси детали не более 0,02 мм. 1, 2, 3, 4 – длинное центрирование, определяет ось детали, лишает четырех степеней свободы. 5 – упор, лишает одной степени свободы. Индикатор располагаем на торце, выставляем на 0, делаем полный оборот, в конечном положении показания прибора не должны превышать 0,02 мм. 2. Анализ технологичности конструкции по качественным и количественным критериям a) Конфигурация детали Конструктивная форма детали должна представлять собой сочетание простых геометрических поверхностей (плоскость, цилиндр, конус), обуславливающих возможность применения высокопроизводительных методов производства, предусматривать удобную и надежную базу в процессе обработки. Вывод: деталь соответствует требованию технологичности (качественный анализ). б) Конструктивные формы и размерные соотношения должны обеспечивать достаточную жесткость детали Вывод: деталь соответствует требованию жесткости конструкции, но для обработки требуется подпор задним центром. в) Применение штамповки при массовом производстве экономически выгоднее и коэффициент использования материала значительно выше, чем при точении из проката. Вывод: при изготовлении заготовки штамповкой деталь соответствует требованию технологичности. г) Степень точности изготовления детали Коэффициент точности обработки: , где Аcр - средний квалитет точности обработки детали А - квалитет точности обработки детали, ni - число размеров соответствующего квалитета. Тогда, для нашей детали: Вывод: деталь соответствует требованию технологичности по параметру степени точности изготовления. д) Удобство подвода и вывода инструмента Проточка обеспечивает выход шлифовального инструмента. Вывод: деталь соответствует требованию технологичности. е)Унификация конструкции элементов детали: Куэ - коэффициент унификации конструктивных элементов детали Вывод: деталь соответствует требованию унификации. Общее заключение о технологичности детали: По всем количественным и качественным показателям деталь является технологичной. 3. Выбор метода получения заготовки a) Материал: сталь 45 – заготовку можно получить покупкой сортамента или обработкой давлением. Обработка давлением предпочтительнее, т.к. литая заготовка имеет много дефектов, а именно имеет пористую структуру (поры, раковины и т.д.) б) Размеры и конструктивная форма заготовки: деталь класса вал, H=105 мм D=71,83 мм. в)Тип производства: массовое. г)Требуемая точность заготовки: IT14 ; Ra= Rz/4 = 10 4. Выбор маршрута обработки основных поверхностей За технологическую базу принимается поверхность вала 30k6 и Ra 1,25, т.к. это размер с наивысшим квалитетом точности. Поверхности 30k6 с шероховатостью Ra 1.25: штамповка на ГКМ; обеспечивает Т = 1,3 мм и Ra40 (Rz 160); черновое точение; обеспечивает 12 квалитет точности и Ra12,6 (Rz 50); получистовое точение обеспечивает 10 квалитет точности и Rа 9,5 (Rz 38); тонкое точение обеспечивает 8 квалитет точности и Rа 2,5 (Rz 10); шлифование чистовое; обеспечивает 6 квалитет точности и Rа1,25 (Rz 10); 5. Разработка общего маршрута обработки детали См. приложение. 6. Расчет припусков на механическую обработку Расчет проводим для диаметра 30k6 с шероховатостью Rа = 1,25 мкм. Маршрут обработки этой поверхности следующий: штамповка на ГКМ черновое точение до IT12 получистовое точение до IT10 тонкое точение до IT8 шлифование до IT6 Определим допуски для заготовки по переходам: штамповка на ГКМ Тзаг = 1,3 мм ( ); черновое точение Т1 = 0,210 мм; получистовое точение Т2 = 0,084 мм; тонкое точение Т4 = 0,033 мм; предварительное шлифование Т5 = 0,021 мм; окончательное шлифование Т6 = 0,013 мм Для каждого перехода определяем по «Справочнику технолога-машиностроителя» том 1, значения высоты неровностей Rz, и глубину поверхностного слоя: штамповка на ГКМ Rzзаг = 160 мкм; hз = 200 мкм черновое точение Rz1 = 50 мкм; h1 = 50 мкм получистовое точение Rz2 = 38 мкм; h2 = 38 мкм тонкое точение Rz4 = 10 мкм; h4 = 10 мкм предварительное шлифование Rz5 = 10 мкм; h5 = 10 мкм окончательное шлифование Rz6 = 1.25 мкм h6 = 1.25 мкм Для каждого перехода рассчитаем значение пространственных отклонений : Штамповка на ГКМ , где lk – размер до сечения оси левого торца, lk = 100 ку – удельная кривизна в мкм на мм длины заготовки (ку = 6 мкм/мм) см – смещение штампуемой правой шейки заготовки по отношению к цилиндру остальной части, см = 0,25 мм. ц – пространственные отклонения, которые возникли при зацентровке вала Пространственные отклонения при выполнении последующих переходов будут копироваться; их определим по формуле: , где – пространственные отклонения, полученные на предшествующем переходе; Kу – коэффициент копирования погрешностей. Пространственные погрешности при выполнении перехода: черновое точение 1 = 3Kу = 7760,06 = 46,56 мкм 47 мкм получистовое точение 2 = 1Kу = 470,06 3 мкм После термической обработки возникает искривление заготовки в результате теплового воздействия на нее: Т.О. = ТОУ Lо/2 = 1 мкм/мм60 мм = 60 мкм, где ТОУ удельное значение кривизны стержня заготовки при термической обработке, Lо общая длина вала. Для каждого перехода обработки определяем погрешность установки i. В данном случае схема установки будет одна и та же – в центрах с поводком. Погрешность установки i для этой схемы установки равна 0. Для каждого перехода обработки рассчитаем минимальный припуск по формуле ; черновое точение 2Z1 min = 2 (360+776)=2272 мкм; получистовое точение 2Z2 min = 2 (100+47)=294 мкм; тонкое точение 2Z4 min = 2 (25+25)=100 мкм; предварительное шлифование 2Z5 min = 2 (20+60)=160 мкм; окончательное шлифование 2Z6 min = 2 (20+4)=48 мкм. Расчет припусков минимальных закончен, переходим к расчету промежуточных размеров. Рассчитываем наименьшие расчетные размеры по переходам. Расчет начнем с последнего перехода обработки шлифование окончательное d6 min p = dчертежа min = 30,002 мм; шлифование предварительное d5 min p = d6 min р +Z6 min = 30.002 + 0,048 = 30.050 мм; точение тонкое d4 min p = d5 min р +Z5 min =30.050+ 0,160 = 30.210 мм; точение получистовое d2min p = d3 min р +Z3min = 30.310 + 0,158 = 30.468мм; точение черновое d1 min = d2 min р +Z2 min = 30.468 + 0,294 = 30.762 мм; штамповка на ГКМ dзаг min = d1 min р +Z1min = 30.762 + 2,272 = 33.034 мм Определим предельные наименьшие размеры по переходам di min, для чего округляем расчетные наименьшие размеры в сторону увеличения до десятичного знака, какой имеет допуск штамповка на ГКМ – d3 min = 33 мм; Т3 = 0,3 мм; черновое точение – d1 min = 30.8 мм; Т1 = 0,21 мм; получистовое точение – d2 min = 30.5 мм; Т2 = 0,084 мм; тонкое точение – d4 min = 30.2 мм; Т4 = 0,033 мм; шлифование окончательное – d5 min = 30.05 мм; Т5 = 0,021 мм; шлифование предварительное – d6 min = 30.002 мм; Т6 = 0,013 мм Рассчитаем максимальные расчетные размеры по переходам штамповка на ГКМ – dзаг max = d3 min + Tзаг = 33,3 мм; черновое точение – d1 max = d1 min + T1 = 31.1 мм; получистовое точение – d2 max = d2 min + T2 = 30.584 мм; тонкое точение – d4 max = d4 min + T4 = 30.233 мм; шлифование окончательное – d5 max = d5 min + T5 = 30.071 мм; шлифование предварительное – d6 max = d6 min + T6 = 30.015 мм Корректируем припуски на основе установленных предельных размеров: Zi min = di-1min – di min; Zi max = di-1max – di max черновое точение – Z1 min = 2,33 мм; Z1 max = 3,42 мм; получистовое точение – Z2 min = 1,303 мм; Z2 max = 1,429 мм; тонкое точение – Z4 min = 0,100 мм; Z4 max = 0,119 мм; шлифование окончательное – Z5 min = 0,16 мм; Z5 max = 0,17 мм; шлифование предварительное – Z6 min = 0,048 мм; Z6 max = 0,060 мм Общий минимальный припуск Z0 min = 4,099 мм. Общий максимальный припуск Z0 max = 5,388 мм. Проверка правильности расчетов Z0 max – Z0 min = Тзаг – Т6; 1,287 = 1,3 – 0,013 = 1,287 мм. Вывод: расчеты выполнены верно!
7. Такт выпуска tД = 60*Фд / N где Фд – действительный фонд времени в планируемом периоде (год),ч; N – объём выпуска за этот же период, шт. Фд для двух смен составляет 4015 ч. Объём выпуска 500000 шт./год. tД = 60* 4015/ 500000 = 0.48 мин/шт. 8. Технические характеристики станков 1) Кривошипный штамповочный пресс серии JD23 Технические характеристики:
2) Токарно-винторезный станок Metal Master MML 2870Список использованных источников: Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под. ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб и доп. – М.: Машиностроение, 1986. - 656 с. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под. ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб и доп. – М.: Машиностроение, 1985. - 496 с. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под. Ред. А.М. Дальского и А.Г. Косиловой. – 5-е изд., испр. - М.: Машиностроение, 2003. |