|
1АНАЛІЗ ВИХІДНИХ ДАНИХ
1.1 СЛУЖБОВЕ ПРИЗНАЧЕННЯ ДЕТАЛІ, ВИБІР МАТЕРІАЛУ ТА ВАРІАНТІВ ЗАМІН
Деталь вал ведучий входитьу склад суміщеноговузла, який передаєвеликі крутні моменти на низьких швидкостях (див.креслення у додатку). У процесі роботи деталь підлягає дії крутного моменту,крученнюта згину, працює припідвищених температурах, що ведедоутворення тріщин.
Виходячи з умов роботидеталі, матеріал ії повинен бути міцним, таким що видержуєзгибніта крутні моменти ізносостійким, таким щоопирається стиранню.Такожтемпературостійким і не утворюючим тріщин при коливанні температур.
Для виготовлення вал ведучийобираєтьсясталь 34ХН1М ГОСТ 8479-70, яка використовується для виготовлення дисків, валів, муфт, шестерен, напівмуфт, вал-шестерен, болтів, силових шпильок та інших особливо відповідальних високонавантажених деталей, до яких пред являють високі вимоги по механічним властивостям і працюючих при температурі до 500С.[10,14,16].
В якості заміни матеріала вибираємо сталі38Х2НМ и 34ХН3М, які мають подібний хімічний склад і механічні властивості (див. таблиця 1 і 2).
Таблиця 1.1 – Хімічний склад сталей
Марка сталі | C | Cr | Mo | Si | Ni | Mn |
34ХН1М | 0.3-0.4 | 1.3-1.70 | 0.2-0.3 | 0,17-0,37 | 1,3-1,7 | 0.5-0.8 |
38Х2НМ | 0.32 - 0.42 | 1.8 - 2.3 | 0.6 - 0.9 | до 0.03 | до 0.035 | 0.5-0.8 |
34ХН3М | 0.3-0.4 | 0.7-1.1 | 0.25-0.4 | 0,17-0,37 | 2.75-3.25 | 0.5-0.8 |
Таблиця 1.2 – Механічні властивості сталей
, МПа | , МПа | , % | , % | , кДж/м2 | Твердість НВ |
не менше | Не більше | ||||
229÷280 | |||||
255…321 | |||||
233…321 |
Аналіз таблиць показує, що більший склад вуглецю у запропонованих для заміни сталях, забезпечує високу твердість і зносостійкість. Однакці сталімають меньше відносне подовження і меньшу міцність.Таким чином, залишаємо сталь34ХН1М тому, що вона задовольняє нашим вимогамі має необхідніякості.
При виготовленні деталі валведучий для зняття внутрішніх напруг і підвищення оброблюваності необхідно виконати покращення до НВ 229÷280.
1.2 ТЕХНІЧНИЙ КОНТРОЛЬ РОБОЧОГО КРЕСЛЕННЯ
На кресленні (див.додаток) вал ведучийпредставленийодним видом,поперечним перерізом та двомавиносними елементами один з яких пояснює розміри шліців.Це дає повне уявлення про формудеталі, так як деталь має форму тіла обертання.
На кресленні указаніусінеобхідні діаметральні розміризквалітетамиточності. Номінальні розміри діаметрів взяті з «Нормального ряда линейных размеров» [13].
Лінійні розміри проставлені ланцюговим та координатним методами і утворюють замкнені размірні ланцюги. Їх номінальні розміри не всі відповідають «Нормальному ряду линейныхразмеров» тому, що є розрахунковими замикаючими ланками у размірних ланцюгах.
Допуски на лінійні розміри не вказаніівиконуються по 14 квалітету, про що свідчитьзапис на полі креслення.
Присвоїмокожній поверхні порядковий номер, рухаючись протичасовоюстрілки,починаючи злівоготорця (див.рис. 1).
Основними базами є шійки Ø290e8 іØ320e8 (поверхнні3і4), на які насаджуютьсяпідшипники ковзання івони визначають положення вала ведучогоу просторі. Шийки під підшипники виготовляються з точністю 8квалітета і шорсткістю Ra 2,5 мкм, що відповідає стандартним вимогам до таких посадок [7,31,32].
Допоміжними поверхнями є шийкаØ320e8зшорсткістюRa 3,2пов.8 і пов. 9, яка обробляється з такою ж шорсткістю по 8 квалітету точності.
Базою деталіє ось, про що свідчить затемненийтрикутник, проставленний на кресленні вала ведучого(див.рис. 1). Вимоги до відносного розташування основних і допоміжних поверхонь представлені у вигляді радіальногобиття, яке повинно бути не більше 0,9 мм, що відповідає нормальній точності, так як складає біля 60% допуска на размір. Виконання цих умовзабезпечується жорсткістю верстата і точністюналагодження інструментів. Ніяких допоміжних прийомів, для забезпечення нормального радіальногобиття використовувати не слідприкінцевій обробці шийок.
Спряженими є пов. 5 і 7– шийки Ø250h12 з шорсткістю Ra 6,3 мкм. на якій розташовані кільця.
Такі вимоги до точності і шорсткості спряжених поверхонь є доцільними.
Інші поверхні є вільними і виконуються з точністю IT 14 і шорсткістю Ra 12,5÷3,2 мкм., що відповідає стандартним вимогам.
В технічних вказівках присутні вимоги донеуказаноїточності та твердості деталі. В відповідності до вимог ЕСКД в правій частині кресленнярозташована таблицязпереліком всіх необхідних даних для виготовлення шліців
У штампі приведенаназвадеталіі її маса, марка матеріала, вказано масштаб.
Таким чином, креслення виконаноу повнійвідповідальності до вимог ЕСКД і має всю необхіднуінформацію для повногоуявлення про форму, розміритаякість деталі.
1.3.ОЦІНКА ДЕТАЛІ НА ТЕХНОЛОГІЧНІСТЬ
1.3.1 ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ
Деталь вал-шестерня відноситься до 71 классу, 5підкласу і має конструкторський код 715611. Вона виготовляється з горячокатаного круглого прокату. Деталь має достатньо розвинутіповерхні для її закріплення в процесіобробки.
Деталь має простуконструкцію, що не перешкоджає вільному підводуі відводу режучогоінструмента в процесіїїобробки. Досягненнянеобхідної точності розмірів можливо на універсальних верстатах звикористанням стандартних інструментів іоснащення.
Жорсткість деталі середня приl/d=1510/320=4,7, тому при обробці деталі на токарній операції необхідно закріпитиїї в трикулачковий патрон звстановленням на люнет. Вільна не спряжена поверхнямає шорсткість Ra 12,5 мкм, що указує на роботу деталі при знакопереміннихнавантаженнях (вібраціях)
1.2 КІЛЬКІСНИЙ АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ
1. Коефіцієнтвикористання матеріала:
К им.
де: mд- маса деталі;mз – масазаготовки.
Низькезначення коефіцієнта використання матеріала пояснюється великою масою вала ведучого і вибором у якості загатовки поковки.Але для таких умов такий коефіцієнт допустимий.
Середня шорсткість:
Ra ср. – середнівимоги до шорсткості.
Середняточність:
ITср. 11,6 – середнівимоги.
Середнівимоги до шорсткості і точності досягаються без зайвих зусиль на верстатах нормальної і підвищеної точності з використанням інструментів нормальної точності без додаткових переходів та спеціальних методів обробки.
Коефіцієнт уніфікації:
К ун. 0,72 – низький з-за невідповідності розмірів довжин „Стандартному ряду нормальных линейных размеров”.
Таким чином деталь вал ведучий є технологічною за виключенням великої маси.
2 РОЗРОБКА МАРШРУТУ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ
2.1 ВИБІР ТА АНАЛІЗ ДІЮЧОГО АБО ТИПОВОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ. ЗАДАЧИ ПРОЕКТУВАННЯ
Передбачається, що валведучий буде випускатись в умовах одиничного виробництва. У якості базового Т.П. вибирається маршрут обробки вала ведучого з описанням технологічних операцій згідно ДСТУ2391:2010 «Система технологическойдокументации», ксерокопія якого приведена у „Додатках”.
№ операції | Найменування і зміст операцій | Тип обладнання та оснащення |
Обдирка |
| |
Токарно-гвинторізна (чистова) Встановити люнет. Встановити, вивірити і закріпити деталь. Підрізати торець як начисто і зацентрувати А10 по ГОСТ14034-74 Перевстановити, вивірити і закріпити. Підрізати торець в р-р1510 і зацентрувати А10 по ГОСТ14034-74 Зняти деталь. Зняти люнет Встановити деталь в центра. Закріпити. Точити деталь 290(+0,5/-1) =90 за 2 прохода (напівчистова і чистова) 290е8 =320 за 2 прохода (напівчистова і чистова) 320е8 =1010 витримавши розмір 1330 (+1,2/+0,6), проточити канавку до 250h12В=50Н11 і 2R5, зняти 2 фаски 5х45 Контроль ОТК по переходам не знімаючи з верстата. | Токарно-гвинторізний верстат мод.165. Люнет ГОСТ15760-70 | |
Фрезерна Встановити і закріпити Фрезирувати 12 шліців В=30(-0,14/-0,28) двома спаренними фрезами =250 з поворотом Перевстановити Фрезирувати 12 шліців В=30(-0,14/-0,28) двома спаренними фрезами =290 з поворотом | Продольно-фрезерний верстат мод.6642 | |
Слюсарна Зачистити завусенці і зняти фаски 0,5х45 на 24-х шліцах с двухсторон |
| |
Розміточна Розмітити отв. 10 на длине 625 |
| |
Свердлильна Свердлити отв. 14,5 =640 цекувати до 60 =20. Розсверлити фаску 1,6х45 на 14,5 Нарізати різьбу Rc 3/8 ГОСТ6211-81 | Свердлильний верстат мод.2А587 | |
Свердлильна Свердлити отв. 10 на =160 | Свердлильний верстат мод.2А587 | |
|
|
|
Аналіз ТП показав, що його розроблено для умов одиничного виробництва, заготовкою деталі служить п0ковкаØ400 мм., термообробка покращення, обробка шийок проводиться на одній токарниій операції на токарно-гвинторізному верстаті, також нарізається дві шліцьові поверхні. Для розробки ТП необхідно зробити наступне:
- взяти представлений маршрут за основу і залишити послідовність обробки без змін;
- зменшити кількість токарних операцій за рахунок об‘єднання напівчистових і чистових переходів в одній операції з ЧПК;
- замінити фрезерний верстат.
2.2 ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ БАЗ
Деталь має форму обертання і це визначає правила базування деталі. За своїм призначенням і області використання в машинобудуванні бази під
розділяються на конструкторські, вимірювальні та технологічні, які використовуються при складанні, вимірюванні чи при механічній обробці.
Конструкторськими базами називаються поверхні, які визначають положення деталі в вузлі. Конструкторськими базами для даного валу є поверхні під підшипники 1, 3 і торець
Технологічні бази – поверхні, які використовуються для установки деталі на верстаті при механічній обробці. Технологічними базами є штучні центрові отвори в торцях валу і торець – один комплект баз. Другий комплект складається з конструкторських баз. Вимірювальними базами називаються поверхні від яких відбуваються заміри розмірів і контроль відносного положення поверхонь.
Для забезпечення найбільшої точності обробки необхідно виконати два основних технологічних закони:
- закон суміщення баз. Поверхні, які слугують конструкторськими базами, повинні обиратись у якості технологічних і вимірювальних баз;
- закон єдності баз. При обробці деталі необхідно використати не більше двох комплектів баз.
Теоретична схема базування на токарній, шліцефрезерній та шліфувальній операціях представлена на рисунку 1, де вісь деталі – подвійна напрямна база, яка лишає тіло 4 ступенів свободи, торець – упорна база, яка лишає ще одного ступеню свободи. Шосту точку до деталі можні не прикладати, тому маємо не повний комплект баз. Теоретична схема базування на фрезерно-центрувальній, свердлильній і фрезерній операціях зображена на рисунку 2, де зовнішня циліндрична поверхня – подвійна напрямна база, торець – упорна база.
|
Рисунок 2 – Теоретична схема базування при виконанні решти операцій |
Механічну обробку валів починають з підготовки технологічних баз – підрізання торців і їх центрування. Це дозволяє обробляти майже усі зовнішні поверхні валу на єдиних базах з установкою в центрах
При чорновій токарній обробці деталь встановлюється в трьохкулачковий патрон і піджимається центром, що обертається. Це дозволяє лишити деталь п’яти ступенів вільності і забезпечити високу жорсткість. На токарній чистовій, зубофрезерній і шліфувальній операціях необхідно забезпечити точність обробки, тому деталь установлюється в центрах а обертання передається за допомогою хомутика або поводкового патрону. Теоретична схема базування відповідає рисунку 1. На фрезерно-центрувальній і шпонково-фрезерній операціях деталь установлюється по теоретичній схемі рисунка 2 у призмах з упором у торець. Таким чином при обробці виконується принцип єдності баз тому, що використовується тільки два комплекти баз. У якості установчих технологічних та вимірювальних баз використовуються конструкторські бази, які є основними поверхнями, і це забезпечує виконання принципу суміщення баз.
3.3 ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ ПОСЛІДОВНОСТІ ОБРОБКИ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛІ
У якості заготовки вибираємо прокат Ø50мм. ГОСТ 7417-67.
Типова послідовність переходів вибирається з таблиць [14]. Розрахований межопераційний розмір для кажноїповерхнідеталіприведено в таблиці3.
Таблиця 3 – Послідовність переходів при обробці поверхонь
№ пов. | Наїменування перехода | Шорсткість, Ra | Точність, IT | Допуск, мкм | Припуск, мм | Межопераційний розмірз допуском |
1,13 L1510 мм Ra 12,5 | Заготовка | 10,0 | ||||
Точіння чорнове | 12,5 |
| 9×5
|
1510-1,55 | ||
Ø290 Ra 12,5 | Заготовка | |||||
Точіння чорнове | 12,5 | 1,5 | 4×4,75 | |||
Ø290е8 Ra 1,6 | Заготовка |
Ø25,5-0,21 | ||||
Точіння чорнове | 12,5 | 2,5 | 4×3,5 | |||
Точіння напівчистове | 6,3 | 1,8 | ||||
Точіння чистове | 3,2 | 0,9 | ||||
Точне точіння | 1,6 | 0,301 | 0,5 | |||
Ø320е8 Ra 1,6
| Заготовка | |||||
Точіння чорнове | 12,5 | 2,7 | 3×3,6 | |||
Точіння напівчистове | 6,3 | 1,0 | 3,5 | |||
Точіння чистове | 3,2 | 0,7 | ||||
Точне точіння | 1,6 | 0,339 | 0,5 | |||
Ø250h12 Ra 6,3
| Заготовка | |||||
Точіння чорнове | 12,5 | 1,75 | 4×3,5 | |||
Точіння напівчистове | 6,3 | 0,46 | 2×2,5 | |||
Ra12,5 | Заготовка | |||||
Точіння чорнове | 12,5 | 1,5 | 4×4,75 | |||
250h12 Ra6,3 | Заготовка | |||||
Точіння чорнове | 12,5 | 1,75 | 4×3,5 | |||
Точіння напівчистове | 6,3 | 0,46 | 2×2,5 | |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.4 РОЗРОБКА МАРШРУТУ ОБРОБКИ ДЕТАЛІ
Маршрут обробки деталі вал-шестерня приведена в таблиці 4. Послідовність технологічних операцій розробляється на основі типового (див. додаток) або заводського ТП. Обладнання вибирається з [22] або з паспортів верстатів. Позначення поверхонь згідно п.1.2.
Таблиця 4 – Маршрут обробки деталі
№ пов. | Назва операції | № поверхні,що обробляється | № базових поверхонь | Тип и модель верстата |
Розточна | 1,14 | 4,3 |
| |
| ||||
Розмітка | 4,3,1 | Токарно-гвинторізний 16К20 | ||
|
| |||
Розточна | 1) 1, 2,16 | Токарний 16К20Ф3 | ||
| 2) 1,2,15 | |||
Токарна (чорнова) | 2,3,4,5 | 11,13,6 | Шпонково-фрезерний 6930 | |
Токарна (получистова, чистова) | 3,4,5 | 6,7 | Зуборізний напів-автомат 5К301П | |
|
| |||
Шліцефрезерна | 1)8; 2)9 | 4,3,14 4,3,1 |
| |
Свердлильна | 4,3 | Кругло-шліфувальний 3М153 | ||
| Свердлильна | 2,5 | Стіл ОТК |
Дата добавления: 2015-08-28; просмотров: 34 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Компьютерный набор Б.А. Бердичевский 33 страница | | |