Расчет припусков на обработку резанием

Государственное образовательное учреждение

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерный факультет

Кафедра «Надежности и ремонта машин»

 

Подпись преподавателя   Работа защищена

с оценкой __________________

 

 

Дата защиты ________________

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО

МАШИНОСТРОЕНИЯ

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

Студент                                               Дата регистрации

 

 

 

 

 

 

Санкт- Петербург 2012 год

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение является ведущей отраслью всей промышленности.

Одним из главных условий «выживания» машиностроительного производства в условиях рыночной экономики является постоянное повышение конкурентоспособности продукции. Для этого необходимо повышать производительность, перестраивать производство путём рациональной автоматизации.

Экономический потенциал любого государства в значительной степени определяется техническим уровнем развития машиностроения.

Важное значение имеют энергетика, металлургия, химическая и другие отрасли промышленности, но именно машиностроение является стержнем экономики.

Технический уровень энергетики, металлургии и других отраслей в решающей степени зависят от степени совершенства используемой техники.

Одним из основных направлений развития станков является качественное повышение уровня автоматизации универсального оборудования путём оснащения станков числовым программным управлением.(2)

Чем выше технический уровень машин, тем выше их производительность, надёжность, качество выпускаемой продукции и ниже её себестоимость. Технический уровень машиностроения определяется техническим уровнем используемого парка металлорежущих станков, кузнечно - прессового, литейного, сварочного, подъёмно-транспортного и другого оборудования. Особое значение имеют качественные характеристики станочного парка. Морально и физически устаревшие конструкции станочного оборудования не могут обеспечить высокой производительности труда и качества машин.

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

 

1.1. АНАЛИЗ  КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ

В нашем случае палец относится к телам вращения и выполнен из углеродистой качественной конструкционной стали 45 по ГОСТ 1050-88.

Так как материал детали – сталь и с учетом типа производства (серийное) применяем заготовку – прокат ф 50.

Технологические требования к конструкции изделия:

- базовые поверхности в состоянии  обеспечить правильную ориентацию и требуемую жёсткость при обработке;

-деталь обладает достаточной  жёсткостью, что позволяет применять  высокие режимы резания;

-предусмотрен удобный подвод режущего инструмента к каждой из обрабатываемых поверхностей;

-габаритные размеры детали и  точность их обработки соотнесены  с возможностями станков.

Данная деталь технологична т.к.:

1. замена рассматриваемой конструкции на сварную не целесообразна;
2. при выдерживании заданных допусков на отдельные размеры технологические трудности не возникают; точность не превышает шестого кПалецитета;
3. все допускаемые отклонения от геометрических форм увязаны с геометрическими погрешностями станков;
4. допускаемые пространственные отклонения не вызывают технологических трудностей и могут быть выдержаны без усложнения технологического процесса.

Исходя из требований, предъявляемых к поверхностям детали, наиболее точными являются: диаметр М16 с шероховатостью поверхности Rа0?8   диаметр Ø48 с шероховатостью поверхности Rа 0,8 мкм

Таблица 1

Химический состав материала Стали 45

Марка стали	Содержание элементов, %
	С(углерод)	Мn (марганец)	Si (кремний)	Cr(хром), не более
45	0.42- 0.5	0.5- 0.8	0.17- 0.37	0.25

 

Таблица 2

Механические свойства стали 45

Марка стали	Свойства после нормализации					НВ после отжига или высокого отпуска
	σв, МПа	σТ, МПа	δ5 %	Ψ, %	НВ
					Не более	Не более
45	610	36	16	40	229	197

 

Сталь 45 относится к среднеуглеродистым сталям, в нормализованном состоянии отличается повышенной прочностью, но меньшей вязкостью и пластичностью. Применяется после улучшения, нормализации и поверхностной закалки. В улучшенном состоянии - закалки и высокого отпуска на сорбит - стали в небольших сечениях обладают высокой вязкостью, пластичностью, малой чувствительностью к концентраторам напряжений, высоким пределом выносливости. Она применяется для изготовления небольших Палецов и зубчатых колес, испытывающих цилиндрические нагрузки.(9)

1.2 Выбор заготовки

Для изготовления детали выбираем заготовку – прокат круглый ф 50 мм.

1.3 Выбор технологического процесса

изготовления детали «Палец»

 

Существующий технологический процесс изготовления детали «Палец» при серийном производстве представлен в таблице 3.

Таблица 3

№ операции	№ перехода	Наименование операции	Содержание  операции	Оборудование
005	1	Токарная	Точитьповерхность ф 48 , сверлить внутренний диаметр 14.4 под резьбу М16,  торцевать деталь в размер 144 -0.2 Нарезать резьбу М16 на длину 30 мм	16к20
010	1	Вертикально-сверлильная	Сверлить отверстие ф 6 , выдерживая  размер 20 +-0.2	2Н135
015	1	Фрезерная	Фрезеровать паз, выдерживая размеры 62,10,30	6Н82
020	1	Шлифовальная	1.Шлифовать  Ø48	3У10В

Технологический процесс разрабатывается для условий специализированного механического участка, на предприятии со среднесерийной программой выпуска.

 

1.4 Выбор оборудования

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ СТАНКОВ

Станок вертикально - сверлильный модели 2А135

Наибольший диаметр сверления ………………………………………...35мм.

Размеры стола ……………………………………………………..400х710 мм.

Мощность электродвигателя главного движения …………………... 3,7 кВт.

Класс точности станка ……………………………………………………….Н.

Габариты станка ………………………………………….1800х2170х2700мм.

Станок используется на операции…………………………………………010.

Станок токарный модели 16к20

Класс точности станка …………………………………………………….Н.

Габариты станка ……………………………………… 3360х1710х1750мм.

Круглошлифовальный станок модели 3М150

Наибольший размер устанавливаемой заготовки………диаметр – 100 мм;

Длина-360мм.

Рекомендуемый диаметр шлифования:

наружного ……………………………………………………………….45 мм;

Мощность электродвигателя главного движения –…………………… 4 кВт.

Класс точности станка ………………………………………………………Н.

Габаритные размеры станка… длина х ширина х высота (2500х2220х1920) мм.

Станок используется на операции  ………………………………….040-045.

Фрезерный 6Н82

Основные технические данные: 
Длина рабочей поверхности стола 1250 мм 
Ширина стола 320 мм 
Максмальное перемещение по осям X,Y,Z 800, 250, 370 мм 
Точность Н 
Мощность 7,5 
Габариты 2305x1950x1680 мм 
Масса 2900 кг

 

Режущий инструмент

Таблица  8

№ операции	№ установки и перехода		№ инстр.	Инструмент	Краткие данные о инструменте
005	1	1	1		Т15К6
		2	2	Сверло  ø14.4 мм ОСТ И20-5-80  Метчик М16 ГОСТ3266-81	Р6М5
	1	1	1	Резец проходной  ГОСТ20872-80	Р6М5, тип С
		2	2	Резец подрезной ГОСТ20872-80	Р6М5
010	2	1	1	Сверло ø6мм ГОСТ14952-75	Р6М5, тип С
015	1	1	1	Фреза дисковая 10мм ГОСТ8027-60	Р6М5, z=10
020	1	1	1	Шлифкруг Э50С1К 400х20	электрокорунд

 

 

 

 

1.5 Расчет припусков на обработку.

В соответствии с ГОСТ 2590-88 точность изготовления заготовки в целом характеризуется: классом размерной точности; степенью коробления; степенью точности поверхности; классом точности масс.

Рассчитаем допуск для наружного размера 48.

Рассчитываемый размер: , .

Число технологических переходов, необходимых для достижения заданных параметров качества:

1. Черновое точение.
2. Черновое шлифование.

Минимальный расчетный припуск:

, где

 – величина микронеровностей;

 – величина дефектного слоя;

 – суммарное пространственное  отклонение обрабатываемой поверхности;

 – погрешность установки.

Составляющие минимального расчетного припуска:

• заготовка – (табл. 11, стр. 185 в [7]);
• черновое точение – , (табл. 24, стр. 187 в [7]);
• чистовое точение – , (табл. 24, стр. 187 в [7]);
• черновое шлифование – , (табл. 24, стр. 187 в [7]);
• погрешность заготовки ;
• – смещение штампа (табл. 18, стр. 187 в [7]);
• – кривизна прутка, где – удельная кривизна (табл. 16, стр. 186 в [7]);
• ;
• остаточные погрешности:
• черновое точение – , где – коэффициент уточнения (табл. 29, стр. 190 в [7]);
• чистовое точение – ;
• погрешностью установки можно пренебречь.

Определение минимального расчетного припуска:

• черновое точение – ;
• чистовое точение – ;
• черновое шлифование – ;

чистовое шлифование –

.

 

 

 

3. Проектирование операций технологического  процесса

 

3.1Расчёт  режимов  резания

Точить Ø48 мм (операция 005).

Инструмент – резец токарный для контурного точения, ГОСТ 20872-80, материал пластин Т15К6.

Скорость резания, м/мин:

где: t – глубина резания,  t = 1 мм;

S - подача, мм/об.,  S = 0,2 мм/об; ( 12)

Сv = 420

х=0,15

у = 0,2 

m = 0,2