Проект механического участка для обработки детали типа «Втулка шлицевая»

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ХССК 151001.51.07.00

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. Общий раздел.
1. Описание конструкции и служебное назначение детали.

 

Деталь  “Втулка шлицевая” ХССК 151001. 51. 07 представляет собой полое тело вращения.

Масса детали составляет 2,9 кг. Габаритные размеры детали 85×94 мм. Из конструктивных особенностей можно отметить наличие: сквозного центрального отверстия ; 3 отверстий ; выточки ; канавки для выхода шлифовального круга; шпоночный паз шириной 14 мм; шлицы 85×js6×3×9h ГОСТ 6033-80.

Втулка – деталь машины, механизма, прибора цилиндрической или конической формы (с осевой симметрией), имеющая осевое отверстие, в которое входит сопрягаемая деталь.

В зависимости  от назначения применяют втулки подшипниковые, закрепительные, переходные и др.

 В качестве материала для изготовления детали “Втулка шлицевая” используется конструкционная легированная сталь 35 ХМ ГОСТ 4543 – 71 (заменители: 40Х, 40ХН, 30ХМ, 35ХГСА).

Класс: Сталь жаропрочная релаксационностойкая

Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса  ГОСТ 103-2006. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.

Использование в промышленности: валы, шестерни, шпиндели, шпильки, фланцы, диски, покрышки, штоки и другие ответственные детали, работающие в условиях больших нагрузок и скоростей при температуре до 450—500.

 

Таблица 1 “Химический состав в % стали 35ХМ”

C	0,32 - 0,4
Si	0,17 - 0,37
Mn	0,4 - 0,7
Ni	до 0,3
S	до 0,035
P	до 0,035
Cr	0,8 - 1,1
Mo	0,15 - 0,25
Cu	до 0,3
Fe	~97

 

 

Свойства  и полезная информация:

Удельный  вес: 7820 кг/м³

Температура ковки, °С: начала 1260, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в мульде.

Термообработка: Закалка 850 - 880^oC, масло, Отпуск 585 - 650^oC

Твердость материала: HB 10 ^-1 = 241 Мпа

Температура критических точек: Ac₁ = 755 , Ac₃(Ac_m) = 800 , Ar₃(Arc_m) = 750 , Ar₁ = 695

Обрабатываемость  резанием: в закалённом и отпущенном состоянии при HB 212-248 σ_в=660 МПа,  К _{υ тв. спл}=0,8 и К_{υ б.ст}=0,72

Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС и ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

Флокеночувствительность: чувствительна.

Склонность  к отпускной хрупкости: не склонна.  

 

 

2. Технологический контроль чертежа детали на технологичность.

 

Под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность свойств конструкции  изделия, проявляемых в возможности  оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической  подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению  с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных  значений показателей качества и  принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта.

Вычертим  технологический чертеж заданной детали, где обозначим все обрабатываемые поверхности (пронумеруем).

Ниже  приведем их описание.

 

9

8

4; 10; 13

3; 6

2; 7

1; 5; 13

15;16

17; 18

12

14

11

Рис. 1 “Технологический чертеж детали с обозначением обрабатываемых поверхностей”.

 

Табл. 2 “Описание поверхностей обрабатываемой детали «Втулка шлицевая»”

№ поверхности детали	Кв.	Параметры шероховатости	Способ обработки	Наименование операции
1	2	3	4	5
1 2   3   4 5 6	h14 h14   h14   h14 h9 h8	1,6 1,6   1,6   1,6 1,6 1,6	Черновая, подрезать торец. Черновая, обточить наружный диаметр. Черновая, сверлить отверстие. Черновая, подрезать торец. Чистовая, подрезать торец. Чистовая, расточить отверстие.	Токарная Токарная   Токарная   Токарная Токарная Токарная

Продолжение табл. 2

1	2	3		4	5
7   8 9 10 11 12 13   14 15 16 17 18	h9   h9 h9 h14 H7 h14 h6   h8 h9 h6 h6 h6	1,6   3,2 3,2 1,6 1,6 3,2 3,2   1,6 1,6 1,6 1,6 1,6	Чистовая, обточить наружный диаметр. Чистовая, снять фаску. Чистовая, точить скос. Чистовая, подрезать деталь. Чистовая, точить выточку. Чистовая, обточить фаску. Шлифовать плоскость 94 согласно чертежу. Сверлить отверстие Долбить шпоночный паз Припилить шпоночный паз Фрезеровать шлицы Зачистить заусенцы		Токарная   Токарная Токарная Токарная Токарная Токарная Шлифовальная   Сверлильная Долбежная Слесарная Зубофрезер-ная Слесарная

 

Изучив  чертеж детали можно сделать следующие  выводы: допуск на радиальное биение наружной цилиндрической поверхности относительной базовой поверхности А составляет 0,01 мм. Допуск на радиальное биение наружной торцевой поверхности длиной мм относительной базовой поверхности А составляет 0,05 мм. Допуск параллельности и симметричности поверхности шпоночного паза шириной 14 мм относительной базовой поверхности А составляет 0,08 мм. Допуск на радиальное биение выточки относительной базовой поверхности А составляет 0,04 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 точным поверхностями детали являются: 3 отверстий (^+0,018) с шероховатостью Ra 0,8 мм; 2 фаски 2×45⁰ с шероховатостью Ra 3,2 мм; наружной цилиндрической поверхности 85×js6×3×9h ГОСТ 6033-80 с шероховатостью Rz 1,6 мм; сквозного центрального отверстия (^+0,025) с шероховатостью Rz 1,6 мм; скос 15×10⁰ с шероховатостью Rz 1,6 мм.

Обработка конструкции на технологичность  представляет собой комплекс мероприятий  по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции по установленным показателям, направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени  на изготовление изделия при обеспечении  необходимого его качества. Виды и  показатели технологичности приведены  в ГОСТ 18831-73, а правила отработки  конструкции изделия и перечень обязательных показателей технологичности  в ГОСТ 14.201-73. Оценка технологичности  конструкции может быть двух видов: качественной и количественной. Качественная оценка характеризует технологичность  конструкции обобщенно на основании  опыта исполнителя и допускается  на всех стадиях проектирования как  предварительная. Количественная оценка технологичности конструкции изделия  выражается числовым показателем и  рациональна в том случае, если эти показатели существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

Качественная  оценка технологичности конструкции  детали:

• технологический контроль чертежа детали «втулка шлицевая» дает полное представление о ее конструкции. На чертеже проставлены размеры с допусками и шероховатостью необходимыми для изготовления детали;
• деталь имеет удобные и надежные технологические базы в процессе обработки;
• предусмотрена возможность непосредственного измерения большинства заданных на чертеже размеров;
• деталь по форме средней сложности;
• жесткость детали:

            (1)

следовательно, деталь жесткая;

• все поверхности можно обработать универсальными инструментами;
• деталь имеет один относительно большой перепад диаметров ступеней, поэтому обработка на многорезцовом станке становится невозможной;

Количественная  оценка технологичности

1) Коэффициент  точности 

 

           (2)

 

(3) 

 

где: - средняя точность детали, - квалитет различных поверхностей, - количество поверхностей с квалитетом ; - количество поверхностей всего.

2) Коэффициент шероховатости  :

           (4)

 

(5) 

 

где: - средняя шероховатость детали,