Проектування операцій механічної обробки поверхонь деталі

УДК 621.81.001

Инв. № _____

 

Міністерство освіти і  науки України

Національний аерокосмічний  університет ім. Н.Є.Жуковського

«ХАІ»

 

 

 

Кафедра 204

 

 

Пояснювальна  записка до курсового проекту

 

На тему: «Проектування  операцій механічної обробки поверхонь  деталі»

 

З дисципліни: «Методи  і параметри формоутворення поверхонь  деталей авіаційних двигунів»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Харків 2011

 

 

Задание на проектирование

 

В данном курсовом проекте  необходимо разработать технологический процесс изготовления детали типа вал-шестерня.

Размеры изготавливаемой  детали

вариант 27;

 

Материал: 38Х2Н2МА а ;

m=2;

z=30;

ХТО: азотирование

 

 

Рисунок 1 – Эскиз изготавливаемой  детали

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                          Содержание 

 

Введение…………………………………………………………………………..

1.Идентификация материала  детали……………………………………………..

      1.1 Анализ  детали на технологичность…………………………………...…

2. Формирование плана  обработки………………………………………………

      2.1 Расчёт  необходимого числа переходов………………………………….

      2.2 Определение  операционных размеров…………………………………..

      2.3 Формирование плана обработки детали……………………………….

3  Проектирование токарных  операций………………………………………..

      3.1 Черновой этап……………………………………………………………

      3.2 Азотирование…………………………………………………………….

      3.3 Получистовой этап………………………………………………………

      3.4 Чистовой  этап……………………………………………………...…….

      3.5 Режимы  резания при точении…………………………………………..

           3.5.1. Режимы резания при черновом точении…………………………

           3.5.2. Режимы резания при чистовом точении…………………………

4. Проектирование операций  обработки диаметральных отверстий………...

      4.1 Проектирование  операции сверления и развертывании………………

      4.2 Расчет  режимов резания при сверлении и развертывании…………....

          4.2.1  Расчет режимов резания при сверлении…………………………..

          4.2.2 Режимы резания при нормальном развёртывании………………..

          4.2.3  Режимы резания при точном развёртывании…………………….

5. Проектирование фрезерной операции……………………………………….

6 Проектирование операции зубодолбления шлицев…………………………

7 Проектирование операции  обработки зубьев………………………………..

8 Проектирование операции  нарезания резьбы………………………………..

9 Операция зубошлифования …………………………………………………..

Заключение……………………………………………………………………….

Литература……………………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Введение

 

В настоящее время разработка, производство авиационных двигателей являются самой трудоемкой  областью машиностроения. Здесь применяются  новые методы обработки и изготовления  деталей, которые входят в состав газотурбинного двигателя. Эффективность  технологического процесса существенно  зависит от рационального назначения припусков на обработку. Чрезмерные припуски влекут за собой перерасход материала заготовки, требуют дополнительных технологических переходов, увеличивая тем самым расход режущего инструмента, электроэнергии и трудоемкость обработки. Но и необоснованно заниженные припуски  не обеспечивают удаления дефектной  части поверхностного слоя и достижения заданной точности. В соответствии с общими правилами разработки технологических  процессов комплексу задач размерного анализа предшествуют такие важнейшие  этапы, как выбор вида исходной заготовки, метода ее изготовления и технологических  баз, разработка  технологического маршрута обработки, а также выбор  средств технологического оснащения. Это позволяет обоснованно подходить  к размерным расчетам с учетом всех особенностей конкретного технологического процесса.

Данная работа является первым пробным описанием технологического процесса изготовления детали. Целью  данного проекта является приобретение и закрепление навыков в разработке технологических процессов.

В данной работе представлен  расчет режимов резания и проектирование операций обработки детали типа вал-шестерня. Получение этой детали осуществляется на станках различных групп с  достижением различных шероховатостей и точности поверхностей.

 

1 ИДЕНТИФИКАЦИЯ  МАТЕРИАЛА ДЕТАЛИ

 

Материал: 38Х2Н2МА а ;

 

Таблица 1 – Химический состав.

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Марганец (Mn)	0.25-0.50
Медь (Cu), не более	0.30
Молибден (Mo)	0.20-0.30
Никель (Ni)	1.30-1.70
Сера (S), не более	0.025
Углерод (C)	0.33-0.40
Фосфор (P), не более	0.025
Хром (Cr)	1.30-1.70

 

          Таблица 2 – Назначение материала.

Вид поставки Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ОСТ 14-21-77. Назначение Валы, шатуны, болты, шпильки  и другие крупные особо ответственные  тяжелонагруженные детали сложной конфигурации, применяемые в улучшенном состоянии.

 

Таблица 3 – Технологические  свойства.

Температура ковки Начала 1200, конца 800. Охлпждение медленное. Свариваемость не применяется для  сварных конструкций. Склонность к  отпускной способности не склонна  Флокеночувствительность чувствительна

 

 

1.2 Анализ детали на  технологичность

 

Вал механизма является базовой  деталью. Вал установлен на подшипниках  скольжения, которые закреплены в  стойках корпуса.

Вид изделия, условия работы вала указывают, что деталь технологична в условиях единичного производства так как:

-на чертеже детали  все размеры соответствуют ряду  нормальных линейных размеров;

-линейные размеры проставлены  от единой базы, что обеспечивает  автоматическое получение размеров;

-обеспечен доступ по  всем элементам детали для  обработки и измерения;

-форма и размеры поверхностей  могут быть получены стандартным  инструментом (резец прямой проходной,  резец отрезной и т.п.);

-обработка всех поверхностей  и их элементов может быть  осуществлена по типовому технологическому  процессу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ФОРМИРОВАНИЕ ПЛАНА ОБРАБОТКИ

 

2.1 Расчёт необходимого  числа переходов

 

Таблица 2.1.1 – Расчет потребного числа переходов[4,т 13, с.33]

№ пов-ти	Ø	Деталь			Заготовка			Rzдет		Rzзаг	nт		nш	nпр
		квалитет	Тдет		квалитет		Тзаг
1	26	9	52		13		330	20		40	1.74		0.75	2
2	28	12	210		13		330	20		40	0.42		0.75	1
3	24	8	33		13		330	3.2		40	3.21		3.99	4
7	30	9	52		13		330	20		40	1.74		0.75	2
9	65	9	74		13		490	3.2		40	1.77		2.75	3
10	6	9	30		13		180	8		40	1.68		1,75	2
12	38	7	25	13		390		20	50			2.5	0.99	3

 

Количество ступеней обработки  определяем с учетом двух критериев: шероховатости и точности.

Количество ступеней обработки  с учетом точности на пример для пов.2:

                                    (1.1)

Количество ступеней обработки  с учетом шероховатости:

                                    (1.2)

           где:  – допуски по квалитетам для детали и заготовки;

                   – шероховатости поверхностей заготовки и детали.

          Из двух полученных выбираем  большее число ступеней обработки  и округляем его в сторону  возрастания до целого значения.

Далее производим распределение  точности и шероховатости по ступеням обработки.

Аналогично производим расчет для остальных поверхностей.

 

2.2 Определение операционных  размеров

 

С помощью планов обработки  элементарных поверхностей определяют операционные размеры. Припуски на обработку  выбираем по нормативам, руководствуясь [ 2,п 5.1, с.12; 4, т.5.5, с.15]

 

Таблица 2.2.1- Поверхность № 1   Ø 26  H9 Ra5 = Rz 20

Переходы	Квалитет		Шероховатость Rz	Номинальный припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Сверление	13	330	40		24+0,330
Растачивание черновое	10	84	30	1,2	25.2+0,084
Растачивание чистовое	9	52	20	0,8	26+0,052

 

Таблица 2.2.2- Поверхность № 2   Ø 28  H12 Ra5 = Rz 20

Переходы	Квалитет		Шероховатость Rz	Номинальный припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Сверление	13	330	40		26.8+0,330
Растачивание черновое	12	210	20	1.2	28+0,210

 

Таблица 2.2.3- Поверхность № 3   Ø 24  H8 Ra0.63 = Rz 3,2

Переходы	Квалитет		Шероховатость Rz	Номинальный припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Сверление	13	330	40		21.7+0,330
Растачивание черновое	10	84	20	1,2	22.9+0,084
Растачивание получистовое	9	52	6	0,8	23.7+0,052
Растачивание чистовое	8	33	3,2	0,3	24+0,033

 

Таблица 2.2.4- Поверхность № 7   Ø 30  h9 Ra2 = Rz 10

Переходы	Квалитет		Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	13	330	100
Точение черновое	11	130	50	2	31.1-0,130
Точение получистовое	10	84	25	0.8	30.3-0,084
Точение чистовое	9	52	10	0.3	30-0,052

 

Таблица 2.2.5- Поверхность № 9   Ø 64  h9 Ra5 = Rz 20

Переходы	Квалитет		Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	16	1900	100
Точение черновое	13	460	60	2.5	65.3-0,460
Точение получистовое	10	120	40	0.9	64.40,120
Точение чистовое	9	74	20	0.4	64-0,074