Проектирование конструкции станочного приспособления для обработки детали «Вал»

Подп. и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата

 

Инв. № подл.

 

 

 

Инв. № подл.

 

Подп. и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение                                                                                                             2 

 

1. Общая часть          3
1. Описание конструкции и условий эксплуатации детали.  3

1.1.1 . Назначение и конструкция детали      3

1.1.2. Технические требования         3

1.1.3. Материал детали         4

2. Анализ технологичности детали.      5
2. Технологическая часть        10
1. Обоснование заданного типа производства.     10
2. Выбор и обоснование метода получения заготовки и расчет

заготовки с чертежом заготовки.      10

3. Разработка проектируемого технологического процесса.  12 
1. Технические условия на изготовление детали и методы   

их обеспечения.         12

2. Выбор технологического оборудования и технологической

оснастки.          12

3. Разработка маршрутного технологического процесса.   16
4. Разработка операционного технологического процесса.   16
1. Определение операционных припусков и межоперационных

размеров.          16

2. Обоснование выбора баз.        23
3. Расчет режимов резания и норм времени.     25
3. Техника безопасности и охрана окружающей среды.    27
4. Библиографический список.        30

Введение

 

Совершенствование технологических процессов производства оборудования и их автоматизация обеспечивают высокую однородность выпускаемого оборудования. Это повышает его показатели надежности и уменьшает дисперсию времени возникновения отказов. Большая интенсивность отказов в начале эксплуатации оборудования объясняется скрытыми дефектами деталей и узлов. Таких деталей и узлов будет значительно меньше при совершенных технологических процессах производства оборудования и при его полной автоматизации. Однако насколько бы совершенны ни были технологические процессы производства и их автоматизация возможны отклонения качества продукции от требуемого по ряду закономерных или случайных причин, приводящих к нарушению нормального технологического процесса. Статистический контроль качества, проводимый при производстве деталей, узлов и единиц оборудования непрерывно, позволяет выявить эти причины, повлиять должным образом на технологический процесс и отбраковать дефектную продукцию, а следовательно, добиться высокой надежности и однородности выпускаемого оборудования. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

1.1.Описание конструкции  и условий эксплуатации детали.

 

- чертёж детали “ Вал ”.

-тип производства (среднесерийное)

- заготовка- прокат

1.1.1 . Назначение и конструкция детали.

Назначение – деталь «Вал» отображает деталь тела вращения, которую устанавливают в подшипники.

Деталь является многоступенчатой, с фасками и канавками. Имеет два центровочных отверстия в одном из которых нарезана резьба.

Представляет собой вал с габаритными размерами: максимальный диаметр 36 мм, длина 206* мм. 

 

        1.1.2. Технические требования

Технические требования предъявляемые к детали:

 

1.1.3. Материал детали

Данные по материалу детали. 

Таблица 1.1. –Характеристика материала Ст45

Марка:	45
Классификация:	Сталь конструкционная углеродистая качественная
Применение:	Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

 

 

Таблица 1.1- Химический состав, %

Таблица 1.2. -Химический состав материала Сталь 45 ГОСТ 1050-88

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	Сu	As
0.42 - 0.5	0.17 - 0.37	0.5 - 0.8	До 0.03	до 0.04	до 0.035	до 0.25	0.4-0.6	до 0.3	до 0.08

 

 

 

1.2. Анализ технологичности  детали.

 

Технологичная конструкция позволяет экономить затраты труда, повышать точность, использовать высокопроизводительное оборудование, оснастку и инструменты, экономить энергию. Чем более технологичной оказывается конструкция, тем совершеннее и дешевле будет ее производство. От правильного выбора заготовки зависит трудоемкость и себестоимость обработки. При выборе заготовок учитывают материал, форму, размер и массу детали, точность размеров, припуски на обработку, масштаб производства и периодичность повторения.

 

 

 

 

 

Согласно стандартам ЕСТПП 14.201-83 и др. технологичность детали оценивается следующими коэффициентами: 1. Коэффициент унификации конструкции элементов детали Куэ = Qуэ/Qэ                     (2.5)

где Оуэ - число унифицированных типоразмеров и конструктивных элементов (резьбы, отверстия, фаски, шлицы, зубья и т.п.) Оэ - общее число типоразмеров конструктивных элементов в изделии.

При Куэ > 0.6 деталь относится к технологичным.

Коэффициент точности Кт = 1- 1/Аср (2.6)

 где Аср - средний квалитет  точности обработки При Кт < 0.8 деталь относится к весьма  точным изделиям.

Коэффициент шероховатости Кш. Кш = 1/Бср (2.7)

Бср =(1*n1+2*n2+3*n3+12*n12)/(n1+n2+n3+n12) (2.8)

где Бср - средний класс шероховатости (ГОСТ 2789-73) - Приложение 8 n1, n2, .... ni - число поверхностей соответствующего класса шероховатости.

При Кш >0, 16 изделие относится к труднообрабатываемым

 

Таблица №3 Таблица для расчета коэффициентов технологичности детали «Вал»

№	Наименование	Квалитет	Пар.Шерох	Вид.обр	Ст.Униф
1,12	Торец	9	3,2(5)	Фрезерование черновое	униф
2	Поверхность Ø20	6	0,8(8)	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	униф
3	2 канавки	9	3,2(5)	Точение черновое Точение чистовое	униф
4	Поверхность Ø30	8	1,6(6)	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	униф
5	Поверхность Ø35	8	1,6(6)	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	Униф
6	3 фаски	14	12,5(3)	Точение черновое	Униф
7	Поверхность Ø35	14	12,5(3)	Точение черновое	Униф
8	Паз Ø28	10	6,3(4)	Фрезерование черновое	Униф
9	Поверхность Ø36	9	3,2(5)	Точение черновое Точение чистовое	Униф
10	Поверхность Ø26	6	0.8(8)	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	Униф
11	Поверхность Ø25	9	3.2(5)	Точение черновое Точение чистовое	Униф

 

 

 

 

0,9≥0,6  (При Куэ > 0.6 деталь относится к технологичным.)

 

 

 

 

 

0,2≥0,16 (При Кш >0, 16 изделие относится к труднообрабатываемым)

 

Таблица №4 Конструкторско-технологический код детали «Вал»

Код	Пояснение и результаты анализа
	Конструкторский код детали СПТК 71.5633.013
СПТК	Код организации разработчика
71	детали-тела вращения
5	Подкласс деталей L/D>2, цилиндрическая
6	с закрытыми уступами, без наружной резьбы
3	с центральным глухим отверстием с одной или двух сторон, с резьбой
3	без кольцевых пазов на торцах, с пазами и шлицами на наружной поверхности, без отверстий вне оси детали
013	Регистрационный номер
	Технологический код детали 7Е20442443450Г
7	Наибольший наружный Ø36
Е	Длина детали 206
2	Диаметр центрального отверстия детали 8
04	Стали углеродистые с предельным содержанием углерода С=0,45%
4	Обрабатываемая резанием
24	Штамповка, объемная , некалиброванная
4	Кватитет 6
3	Квалитет 11
4	Ra  0,8
5	Допуск параллельности
0	Без термической обработки
Г	mдет.=9,006 кг
	СПТК 71.5633.013; 7Е20442443450Г

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1.Обоснование заданного  типа производства.

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций:

Кзо=О/Р (2.9)

где О - число различных технологических операций, выполняемых в течении месяца, Р - число рабочих мест. В массовом и крупносерийном производстве

1<Кзо<10,

Кзо=10/2=5

2.2. Выбор и обоснование  метода получения заготовки.

Валы изготовляют из штучных заготовок, отрезанных от горячекатаного или холоднотянутого прутка, а так же из заготовок, получаемых штамповкой, поперечным прокатом или ротационным обжатием. Выбор заготовки должен быть обоснован.

Вал изготавливается из материала – Сталь 45. Для выбора подходящего способа получения заготовок необходимо провести анализ химического состава материала и его механических свойств.

Химический состав стали 45 - содержание компонентов, % (максимум)

Выбор метода получения исходной заготовки определяется типом производства, экономическим факторами и техническими возможностями производства.

В массовом и крупносерийном производстве валы изготовляют из штучных заготовок, обеспечивающих эффективное использование металла и значительное сокращение трудоемкости механической обработки.

Заготовку, получаем прокатом.

Расчет массы заготовки

1 . Исходные данные по детали

1 .1 . Материал – Сталь 45

1 .2 . Масса детали – 1,081 кг.

2 . Исходные данные для расчета 

2 .1 . Масса прутка (расчетная) – 1,621 кг:

расчетный коэффициент K p - 1 ,5 ;

1,081 × 1,5 = 1,621 кг.

 

 

 

Расчет массы детали

 

 

V1 = мм2=1,406 см3

V2 = мм2=6,868 см3

V3 = мм2=0,942 см3

V4 = мм2=26,533 см3

V5 = мм2=0,03 см3

V6 = мм2=2,44 см3

V7 = мм2=0,896 см3

V8 = мм2=31,733 см3

V9 = мм2=2,441 см3

V10 = мм2=21,115 см3

V11 = мм2=2,049 см3

V12 = мм2=40,270 см3

V13 = мм2=0,895 см3

V14 = мм2=4,7 см3

Vдетали = (V2+V3+V4+V5+V6+V8+V9+V10+V11+V12+V13+V14)-(V1+V7)= 140,016-2,302=137,714см3

 

 

2.3. Разработка проектируемого  технологического процесса.

 

Эволюция качества развивалась одновременно с возникновением товара и услуг. По мере развития производственных процессов, изменялось и отношение к качеству. В средние века мастерские ремесленников объединялись в цехи. Каждый из них имел свой устав, по которому продукция должна изготавливаться по определённому образцу, из хорошего сырья. Важнейшим показателем качества является точность параметров изготовления деталей. С использованием ЭВМ становится возможным решить проблему автоматизации разработки ТП, обеспечив выполнение всех требований чертежа детали с минимальными затратами труда и издержками производства, используя при этом высокопроизводительное оборудование с ЧПУ