Расчет технологической детали "Втулка"

на тему: Расчет технологической  детали ”Втулка”  

Содержание 

Задание 

Введение 

1. Служебное назначение  и конструкция детали 

2. Анализ технологичности  конструкции детали 

3. Определение типа  производства  

4. Выбор метода  получения исходной заготовки 

5. Экономическое  обоснование выбора метода получения  исходной заготовки 

6. Расчет припусков  на заготовку 

7. Выбор и обоснование  варианта маршрутного технологического  процесса 

8. Выбор металлорежущего  оборудования и его технические  характеристики 

9. Аналитический  анализ режимов резания 

10. Описание операций  и расчёт режимов резания 

11. Нормирование технологического  процесса  

12. Определение фактического  типа и организационной формы  производства 

13. Расчёт количества  металлорежущих станков на программу 

14. Расчёт производственных  и вспомогательных рабочих  

15. Описание и принцип  работы контрольного приспособления  

16. Технико-экономические  показатели 

17. Список используемой  литературы 

Приложение: 

Комплект технологической  документации 

Введение 
 

Развитию и формированию учебной дисциплины «технология  машиностроения» как прикладной науки предшествовал непрерывный  прогресс машиностроения на протяжении последних двух столетий. Степень  прогресса определяла интенсивность  изучения производственных процессов, а, следовательно, и научное их обобщение  с установлением закономерностей  в технологии механической обработки  и сборки. 

Машиностроительная  промышленность является ведущей отраслью, так как это главный потребитель  сырья и рабочей силы. От нее  зависит материально техническая  база и обороноспособность страны. Именно в машиностроении материализуются  научно-технические идеи, создаются  новые системы машин, определяющие прогресс в других отраслях. 

Современный уровень  технического прогресса, создание совершенных  высокопроизводительных, автоматизированных и высокоточных машин, основанных на использовании новейших достижений науки, требует подготовки высокообразованных инженеров, обладающих глубокими знаниями и хорошо владеющих новой техникой и технологией производства. 

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение  технических вопросов, экономическую  эффективность технологических  и конструкторских разработок. 

Целью данного курсового  проектирования является: 

Расширение, систематизация и закрепление теоретических  и практических знаний, полученных студентами во время лекционных, лабораторных, практических занятий, а также в  период прохождения инженерной производственной подготовки на базовых предприятиях; 

Практическое применение этих знаний для решения конкретных технических, организационных и  экономических задач; 

Развитие и закрепление  навыков ведения самостоятельной  работы; 

Проведение поиска научно - технической информации и  работа со справочной и методической литературой, стандартами и нормами; 

Обучение студента краткому изложению сущности проделанной  работы, аргументировано объяснять  принятые решения при ответах  на вопросы. 

Курсовой проект является одним из основных этапов подготовки студентов к дипломному проектированию. Основной задачей курсового  проекта является разработка технологического процесса механической обработки заготовки  на стадии технического проекта для  различных видов и типов производства с выполнением ряда технических  расчетных работ и технико-экономическим  обоснованием принятых решений.  

1. Служебное назначение  и конструкция детали 
 

Деталь втулка представляет собой полое тело вращения типа «втулка  с буртом». Служит как промежуточный  элемент для базирования в  корпусных деталях подшипниковых  опор. Втулка входит в корпусную  деталь и дополнительно крепится 4-мя болтами или штифтами через  отверстия Ш14мм. Применение втулок в подшипниках скольжения сокращает  расход дорогостоящего и обычно дефицитного  антифрикционного материала (оловянистые  бронзы и баббиты), а также упрощает ремонт, сводя его к замене изношенной втулки новой. 

Масса детали составляет 4,65 кг. Габаритные размеры детали 140Ч128 мм. Из конструктивных особенностей можно  отметить наличие: сквозного центрального отверстия Ш40мм по которому перемещается шток; 4-х сквозных отверстий Ш14мм параллельных оси детали; резьбового отверстия М16Ч2-7Н под , в которое  устанавливается манометр для измерения  давления; выточки Ш50мм в которую  вставляется уплотнительное кольцо; 3-х лысок на фланце; канавки для  выхода шлифовального круга. 

Допуск на радиальное биение наружной цилиндрической поверхности  Ш70d10 относительно базовой поверхности A составляет 0,1 мм. Так как больше специальных требований на чертеже  нет, то точность геометрической формы  поверхностей и точность взаимного  расположения поверхностей детали в  пределах допусков на размеры. Наиболее точными поверхностями детали являются: внутреннее цилиндрические поверхности  Ш40H8(+0,039) с шероховатостью Ra=0,4 мкм, Ш50H11(+0,16) с шероховатостью Ra=3,2 мкм, наружные цилиндрические поверхности 70d10 с шероховатостью Ra=3,2 мкм, 128h12 с шероховатостью Ra=6,3 мкм. Остальные поверхности выполнены  по 14-му квалитету с шероховатостью Ra=6,3 мкм. 

Соответственно служебному назначению исполнительными поверхностями  втулки являются основное отверстие  Ш40H8 и соосная ему наружная цилиндрическая поверхность 70d10. Основной конструкторской  базой втулки является ось основного  отверстия. Основной технологической  базой при обработке является основное отверстие, относительно которого обрабатывается точность расположения остальных поверхностей. 

В качестве материала  для изготовления детали втулка используется конструкционная легированная сталь 40Х ГОСТ 4543-88. Хромистая сталь  имеет очень широкое применение. Хром оказывает положительное влияние  и является недорогой примесью. Сталь 40Х применяют для изготовления осей, валов, вал-шестерен, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, колец, шпинделей, оправок, реек, зубчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности. 

Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный  пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68. 

Заменитель: стали 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. 

Таблица №1 Химический состав стали 40Х 

Химический элемент 

%  

Кремний (Si) 

0.17-0.37  

Медь (Cu), не более 

0.30  

Марганец (Mn) 

0.50-0.80  

Никель (Ni), не более 

0.30  

Фосфор (P), не более 

0.035  

Хром (Cr) 

0.80-1.10  

Сера (S), не более 

0.035  
 
 

Таблица №2 Механические свойства стали 40Х 

Термообработка, состояние  поставки 

Сечение, мм 

?0,2, МПа 

?B, МПа 

?5, % 

?, % 

KCU, Дж/м2 

HB  

Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло   

25 

780 

980 

10 

45 

59 

-  

Поковки. Нормализация. КП 245  

500-800 

245 

470 

15 

30 

34 

143-179  

Поковки. Нормализация. КП 275  

300-500 

275 

530 

15 

32 

29 

156-197  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 275  

500-800 

275 

530 

13 

30 

29 

156-197  

Поковки. Нормализация. КП 315  

<100 

315 

570 

17 

38 

39 

167-207  

Поковки. Нормализация. КП 315  

100-300 

315 

570 

14 

35 

34 

167-207  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 315  

300-500 

315 

570 

12 

30 

29 

167-207  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 315  

500-800 

315 

570 

11 

30 

29 

167-207  

Поковки. Нормализация. КП 345  

<100 

345 

590 

18 

45 

59 

174-217  

Поковки. Нормализация. КП 345  

100-300 

345 

590 

17 

40 

54 

174-217  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 345  

300-500 

345 

590 

14 

38 

49 

174-217  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  

<100 

395 

615 

17 

45 

59 

187-229  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  

100-300 

395 

615 

15 

40 

54 

187-229  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 395  

300-500 

395 

615 

13 

35 

49 

187-229  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 440  

<100 

440 

635 

16 

45 

59 

197-235  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 440  

100-300 

440 

635 

14 

40 

54 

197-235  

Поковки. Закалка, отпуск. КП 490  

<100 

490 

655 

16 

45 

59 

212-248