1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали 1 страница

1 Общий раздел

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

Крышка 1502-46.07.501 деталь машины, предназначенная для герметизации и крепления отвала к подпятнику. Устанавливается на трактора таких моделей как 1502-01, 1502-02 длякрепление поворотного отвала. Этот сборочный узел обеспечивает поворот отвала на 25° в левую и правую сторону соответственно.

Крышка представляет собой деталь в виде подковы с центральным отверстием в виде конуса. Сама крышка имеет фасонную поверхность со сквозными отверстиями.

Рисунок 1 - Эскиз детали.

Основными поверхностями, определяющими основную конструкцию детали, являются: 1, 2, 3.

На поверхности расположены 6 сквозных отверстий: 4.

Эта деталь изготавливается из стали 35. Эта сталь применяется для изготовления деталей невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, обода, траверсы, валы, бандажи, диски и другие

детали.Таблица 1.1 - Физико-механические свойства стали 35

Марка стали	σВ,МПа	σт,МПа	Свариваемость	Обработка давлением	НВ, не более
Сталь 35	не менее	хорошая	высокая	207
245	470

Таблица 1.2 - Химические свойства стали 35

Марка стали	С,%	Si,%	Mn,%	Сr,%	S,%	P,%
Сталь 35	0,32-0,4	0,17-0,37	0,5-0,8	до 0,25	до 0,04	до 0,035

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность

Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения дающее представление о детали и возможные способы получения заготовок. На чертеже указаны все размеры с отклонениями, шероховатость поверхностей и технические требования, предъявляемые к детали, сведения о марке материала, термической обработке, массе и т.д.

Обрабатываемые поверхности являются простыми и представляют собой внутренние цилиндрические поверхности, плоские поверхности, стандартные фаски. Трудных мест для обработки деталь не имеет. Обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей. К обрабатываемым поверхностям есть свободный доступ режущего инструмента. Деталь имеет хорошие устойчивые технологические базы, позволяющие соблюдать принципы совмещения и постоянства баз, позволяющих обеспечить точность расположения поверхностей, заданных чертежом. Простота формы технологических баз позволяет использовать более простые по конструкции приспособления, что удешевляет механическую обработку.

На основе чертежа детали и эскиза в пункте 1.1 пояснительной записки составляется таблица 1.3, в которой указываются номера поверхностей, их наименование и соответствующие им квалитеты точности и параметры шероховатости.

Таблица 1.3 Квалитеты точности и шероховатости поверхности

№ поверхности и наименование	Количество поверхностей	Количество унифицированных поверхностей	Квалитет точности, А	Шероховатость поверхности, мкм	Класс шероховатости
1 – коническая поверхность	1	1	12	3,2	5
2, 3 – наружная плоская поверхность	2	2	12	12,5	3
4 – сквозное отверстие	1	1	14	12,5	3
Всего	∑=4	∑=4	-	-	-

На основании данных таблицы производится расчет коэффициентов технологичности:

Коэффициент унификации конструкции элементов детали К_у.э:

;

Где О_у.э. - число конструктивных элементов детали, которые выполнены по стандартам;

О_общ.- число всех конструктивных элементов детали.

Деталь считается технологичной, так как Ку.э, > 0,6.

Коэффициент точности обработки К_m:

где А_ср-средний квалитет точности обработки;

1,2,3...19- номер квалитета точности размера;

n₁…n_i- количество размеров соответствующего квалитета;

– общее количество поверхностей.

При К_т> 0.8 изделия относят к технологичным.

Коэффициент шероховатости К_ш.

,

где Б_ср– средний класс шероховатости;

1,2, …14 – классы шероховатости;

n₁…n_i - количество поверхностей соответствующего класса шероховатости;

∑n_i - общее количество поверхностей.

ПриК_ш＞ 0,16 изделие относят к технологичным.

1.3 Определение типа производства и его характеристика

Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций(К₃₀). Предва­рительно на основе типового технологического процесса его можно определить по формуле:

где Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;Fд =3800 ч;

N - годовой объём выпуска детали, шт.; N =2500 шт;

Тщт(шт-к) - среднее штучное (для массового производства) или штучно- калькуляционное (для серийного производства) время, мин.;

Тщт = мин;

Ку - коэффициент ужесточения заводских норм, Ку =0,7.......0,8.

Так как К_ЗО =35, следовательно, производство относится к мелкосерийному.

Величина производственной партии (n_g), шт:

где а- число дней, на которые необходимо иметь запас деталей:

Ф_рд - число рабочих дней в году:

Ф_рд=З65-(104+8)=253 дня

.

Мелкосерийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями.

В мелкосерийном производстве, близком к единичному, оборудование располагается преимущественно по типам станков: участок токарных станков, участок фрезерных станков и т.д. Станки могут располагаться по ходу технологического процесса, если обработка ведется по групповому технологическому процессу. Применяются главным образом универсальные средства технологического оснащения. Размер производственной партии обычно составляет несколько единиц.

2 Технологический раздел

2.1 Выбор вида и метода получения заготовки

Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией деталей, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

Для данной детали применяется в качестве заготовки круглый горячекатаный прокат ГОСТ 2590-71, применяемый для обработки деталей на токарных автоматах и револьверных станках в серийном и единичном производстве.

Исходным материалом при прокатке различных профилей являются слитки или заготовки большей частью квадратного или прямоугольного сечения. Размер этого сечения принимают значительно больше окончательно готового профиля и поэтому, как правило, последний почти никогда не удается получить сразу в один проход между валками. Поэтому прокатку проводят в несколько проходов. В каждом проходе площадь сечения прокатываемого металла уменьшается, при этом форма и размеры ее постепенно приближаются к требуемому профилю.

Прокатку сортового и фасонного металла, например круга, осуществляют в калиброванных или ручьевых валках, т.е. в валках, на рабочей поверхности которых сделаны углубления, называемые ручьями, соответственно требуемо форме прокатываемого изделия.

Сортовой прокат применяется для изготовления цилиндров, втулок, гильз, шпинделей, стаканов, барабанов, роликов, валов. Припуски на торцы согласно сортаменту по ГОСТ 8732-78, принимаем 2,5 мм.

Рисунок 2.1 — Эскиз заготовки

Показатель, характеризующий рациональность применения заготовки - коэффициент использования материала (Ким), который определяется по формуле:

Где М_д– масса детали, кг; М_д = 7,8кг

М_з– масса заготовки, кг; М_з = 14,6кг.

К_им = 7,8 / 14,6 = 0,53

Данный метод получения заготовки является наиболее приемлемым для данной детали несмотря на низкое значение коэффициента использования материала.

2.2 Разработка проектируемого технологического процесса

2.2.1 Анализ базового и проектируемого технологического процесса

В соответствии с типом производства и направлениями совершенствования производства в отрасли производим сравнительный анализ базового и проектируемого технологического процесса и заполняем таблицу 2.1.

Для сокращения времени на производство детали убираем контрольные операции после операций механо-обработки. В операции 010 заменяем станок 1740РФ3 на менее мощный BCT 625-21 CNC23, а 025 станок 6Р83 на станок 6М82. Сверлильный станок 2М55 заменяем менее мощный 2К522. В результате замены уменьшается количество потребляемой энергии за счет применения менее мощных станков.

Таблица 2.1 -Сравнительная таблица базового и проектируемого технологических процессов

Базовый ТП	Проектируемый ТП
№ и наименование операции	Модель оборудования	№ и наименование операции	Модель оборудования
005 Заготовительная		005 заготовительная
007 Транспортная		010 транспортная
010 Токарная с ЧПУ	1740РФ3	015 Токарная с ЧПУ	ВСТ 625-21CNC 23
012 Контрольная		020 Фрезерная	6Р13
015 Фрезерная	6Р13	025 Фрезерная	6М82
017 Контрольная		030 Радиально сверлильная	2К522
025 Фрезерная	6Р83	035 Контрольная
027Контрольная
020 Сверлильная	2М55
022Контрольная

2.2.2 Выбор и обоснование технологических баз

На первой заготовительной операции производится плазменная обработка заготовки (Янтарь). После чего, производится зажатие заготовки в трёх кулачковый патрон, производится обработка отверстия (растачивание), после чего производится обработка отверстия до формы сферы. На следующей операции, деталь зажимается в тиски и обрабатывается не тронутая на заготовительной операции сторона. На третьей операции деталь зажимается в тисках и обрабатывается паз. На последней операции зажимным приспособлением является кондуктор, деталь крепиться в кондуктор и в ней сверлиться 6 одинаковых отверстий.

Поверхности, которые служат технологическими базами на всех операциях механической обработки, приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Обоснование технологических баз

№ операции	Операция	Характер установки	Эскиз обработки
Код	Наименование
1	2	3	4	5
015	4233	Токарная с ЧПУ	Установка в трёх кулачковый патрон, для обработки центрального отверстия.
020	4261	Вертикально фрезерная	Деталь устанавливается в тиски, по не обработанной поверхности, для обработки торца.
025	0220	Консольно фрезерная	Деталь устанавливается в тиски, по не обработанной поверхности, для обработки паза.

Продолжение таблицы 2,2

030

4123

Радиально сверлильная

Деталь устанавливается в кондуктор, по необработанной поверхности.

- опора;

- 3х кулачковый сама центрирующий патрон.

2.2.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Выбор оборудования осуществляем, руководствуясь следующими данными: габаритными размерами детали, типом производства, производительностью станка, точностью обработки, требований наиболее полного использования станков по мощности, простотой обслуживания станка в проектируемом производстве, стоимостью станка. Коды оборудования выбираем по соответствующему классификатору. Паспортные данные выбираются по паспортам на соответствующую модель оборудования. Данные по выбору оборудования для изготовления детали приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Выбор оборудования

№ Операции	Оборудование	Паспортные данные
Код	Наименование и модель	Габариты, мм	Мощность, кВт	Ряд частот, мин^-1	Ряд подач, мм/об
1	2	3	4	5	6	7
015	38110Х	Токарный с ЧПУ ВСТ 625-21CNC23	2750х1825х 1830	12	22-2240	Z 3.5-5000 X 175-2500

Продолжение таблицы 2.3

1	2	3	4	5	6	7
020	381611	Вертикально фрезерный 6Р13	2570х2250х2430	7,5	31,5-1600	15-415
025	381611	Консольно фрезерный 6М82	2260х1740х1660	7,5	31,5-1600	25-1250
030	38121Х	Радиально сверлильный 2К522	1040х1060х2290	1,5	45-2000	0,056-0,32

Таблица 2.4 – Выбор установочно-зажимных приспособлений

№ операции	Приспособление
Код	Наименование и обозначение	Тип привода	ГОСТ
1	2	3	4	5
015	396111	Патрон 3х кулачковый 7100-0035	Ручной	2675
020, 025	392681	Тиски машинные	Ручной	14904
030	396100	Кондуктор 7350-4587	Ручной

Выбор режущего и вспомогательного инструмента производится в зависимости от типа производства, материала заготовки, его физико-механических свойств, квалитета точности и методов обработки, конструкции и размеров заготовки, шероховатости поверхности детали, себестоимости обработки, повышения производительности за счет режимов резания. Данные заносим в таблицы 2.5,2.6.

Таблица 2.5 – Выбор режущего инструмента

№ операции	Режущий инструмент
Код	Наименование и обозначение	Материал режущей части	Техническая характеристика	ГОСТ
1	2	3	4	5	6
015	392193	Расточной резец	Т15К6	20х20
020	391801	Фреза торцевая 2214-0003	Т5К10	∅190	24359
025	091801	Фреза прорезная 2214-1294	Т5К10		2675
030	391210	Сверло 2301-0087	Р6М5	25	10903

Таблица 2.6 – Выбор вспомогательного инструмента

№ Операции	Вспомогательный инструмент
Код	Наименование и обозначение
1	2	3	4
030	392831	Втулка переходная 6100-0006	СТП 530

В зависимости от типа производства, точности контролируемых размеров, конструкции детали выбираем средства контроля и заносим их в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 – Выбор измерительного инструмента

№ Операции	Измерительный инструмент
Код	Наименование и обозначение	Диапазон измерений	Точность измерений	Допуск измеряемого размера	ГОСТ
1	2	3	4	5	6	7
020	393312	Штангенциркуль ШЦ-II-200-0,05	0-200	0,05	0,8	166
025	393311	Штангенциркуль ШЦ-I-160-0,05	0-160	0,05	0,74	166
030	393311	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1	0-125	0,1	0,52	166

2.3 Разработка операционного технологического процесса

2.3.1 Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Определение межоперационных припусков и операционных размеров с допусками на обработку начинается с указания последовательности обработки поверхностей детали и занесением данных по точности обработки в таблицу 2.8

Таблица 2.8 - Характеристика обрабатываемых поверхностей

Обрабатываемая поверхность	Точность обработки
Размер с допуском по чертежу детали	Последовательность механической обработки	Квалитет	Величина допуска, мкм	Шероховатость поверхности Ra, мкм
∅160	Расточить	12		3,2
85Н12^+0,35	Расточить	12	0,35	3,2
180±0,8	Фрезеровать	12	1,6	12,5
52,5^+0,74	Фрезеровать	12	0,74	12,5
105^+0,87	Фрезеровать	12	0,87	12,5
∅25Н14^+0,52	Сверлить	14	0,52	12,5

Расчет припусков аналитическим методом производим по методике [5] на наружную цилиндрическую поверхность вращения.

Данные по расчету заносим в таблицу 2.9.

Таблица 2.9 – Аналитический расчет припусков

Переходы механической обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчетныйприпуск2Zmin,мкм	Расчетный размер, Dp, мм	Допуск d, мкм	Предельный размер	Предельный припуск
Rz	T	r	eУ	dmin	dmax
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Заготовка	300	400	320	-	-	148,2	400	148,2	147,8	-	-
Растачивание	140	50	192	140	2098,6	150,35	380	150,35	149,97	2,15	2,15

Выбираем элементы припуска на соответствующие виды обработки:

Дата добавления: 2015-11-05