Разработка процесса обработки

Петрозаводский государственный  университет

 

Кафедра технологии металлов и ремонта

 

 

 

 

 

 

 

Курс «Технология машиностроения»

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель – студент гр.

                           Кондратьев А. П

Руководитель – доцент

                            Шубин А.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Петрозаводск, 2012

 

Оглавление

 

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

1.1 Краткие сведения о детали. Технические требования

 

Деталь «Втулка стопроная». Основная часть размеров детали выполнена по 14 квалитету.

Материал детали, его химические и механические свойства

Деталь «Втулка» выполнена из стали 20 ГОСТ 1050-88, которая применяется для изготовления валов-шестерней, коленчатых и распределительных валов, шестерней, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых поверхностной термообработке деталей, от которых требуется повышенная прочность.

Данные по химическому составу  и механическим свойствам материала  представлены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 – Химический состав стали 20 ГОСТ 1050-88

С	Si	Mn	As	Ni	Cu	Cr		S	P
			не более
0,17-0,24	0,17-0,37	0,35-0,65	0,08	0,25	0,25	0,25	0,04		0,035

 

 
Таблица 1.2 – Механические свойства стали 20 ГОСТ 1050-88

s0,2 , МПа	Ψ, %	sВ , МПа	d5, %
250	55	420	25

 

Данные по химическому составу и механическим свойствам взяты из [ 4 ].

 

Анализ точности и шероховатости поверхностей

 

Точность и шероховатость поверхностей указаны в таблице 1.3, где также приведены возможные методы обработки. Номера поверхностей показаны на рисунке 1.

Таблица 1.3 – Данные о поверхности детали и способы их обработки

Номер поверх-ности детали	Наименование поверхности	Размер, поле допуска, мм	Шерохо-ватость, Ra, Rz	Методы обработки
1	Внутренняя цилиндрическая	Ø35Н11	Rz20	Сверление, зенкерование
2	Внутренняя резьбовая	М8-7Н	Rz20	Сверление, нарезание резьбы
3	Наружная цилиндрическая	Ø42h14	Rz40	Обтачивание
4	Наружная цилиндрическая	Ø55h14	Rz40	Обтачивание
5	Торец	42	Rа25	Подрезка
6	Торец	14	Rz40	Подрезка

 

 

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

При выборе способа получения заготовки необходимо учитывать ее размеры, форму и экономичность производства. Для заданной детали в качестве заготовки может быть использован прокат круглого сечения. Расчет заготовки ведется согласно [8]

Расчетный диаметр заготовки  D_Р, определяется по наибольшему наружному диаметру.  
D_Р = 58 мм. По сортаменту проката находим фактический диаметр заготовки D_Ф, ближайший к расчетному для данной марки стали, допуск на диаметр и массу одного метра данного проката m_1м

D_Ф = 58             мм, m_1м = 20,74 кг.

Выбираем прокат:

Круг 58-В ГОСТ 2590-88

          20 ГОСТ 1050-88

 

Рассчитаем фактический диаметральный  припуск Z₁ на наибольший диаметр детали D_Д, который равен:

Z₁ = (D_Ф- D_Д)/2

Z₁ = (58 - 55)/2 = 1,5 мм

Определяем  фактический припуск на торец Z₂

Z₂=2,5±0,8мм

Общая длина заготовки L_заг равна:

L_заг =L + 2×Z₂,

L_заг = 42 + 2×2,5 = 47 мм.

Определяем массу заготовки:

МЗ_пр= m_1м · L_заг ·10^-3,

МЗ_пр= 20,74×0,047 = 0,97 кг.

Определим КИМ:

К_им = 0,2/0,97 = 0,2.

 

 

 

2.2 Проектирование технологического процесса

Спроектируем принципиальную схему  технологического процесса, которая будет состоять из следующих операций:

Таблица 2.1 – Технологический маршрут

Наименование и содержание операции	Приспособление, инструмент
005 Токарная 1. Установить заготовку в патрон. 2. Подрезать торец 5 до размера 44,5 мм. 3. Точить поверх. 3 на длину 28 мм, обработав торец 6 до размера  16,5 мм. 4. Переустановить заготовку. 5. Подрезать торец 6 в размер  по чертежу. 6. Точить поверх. 4 на длину 14 мм. 7. Обработать отв. 1 до размера  30 мм. 8. Расточить отв. 1 до Ø35 мм.	Патрон 3-хкулачковый, резец подрезной Р6М5, резец проходной отогнутый Р6М5, сверло спиральное Ø30 Р6М5, резец расточной Р6М5
010 Горизонтально-сверлильная 1. Установить заготовку в патрон. 2. Сверлить отв. 2, нарезать резьбу М8-7Н в отв. 2. 3. Повернуть заготовку на 120°. 4. Сверлить 2-е отв. 2, нарезать в  нем резьбу М8-7Н	Патрон 3-хкулачковый, УДГ, сверло спиральное Ø7,5 Р6М5, метчик для нарезания резьбы М8-7Н
015 Вертикально-сверлильная 1. Установить заготовку в тиски. 2. Сверлить отверстие 5. 3. Зенкеровать отверстие 5. 4. Рассверлить отв. 6 на глубину  5 мм	Тиски, сверло спиральное Ø28 Р6М5, зенкер Ø30 Р6М6, зенковка Ø42 Р6М5
020 Контрольная 1. Проверить деталь на отсутствие  острых кромок.

 

 

 

2.3 Определение промежуточных припусков

Промежуточные припуски определяются табличным путем, используя справочники [ 1 ],  
[ 6 ], [ 7 ]. Для удобства они обозначаются:

z₁ (2z₁) – припуск на черновую обработку;

z₂ (2z₂) – припуск на получистовую обработку;

z₃ (2z₃) – припуск на чистовую обработку;

z₄ (2z₄) – припуск на отделочную обработку с учетом коробления заготовки после термообработки.

Для удобства расчеты сводим в таблицу  2.2.

Промежуточные припуски для отверстий, выполняемых в сплошном материале  определяются по рекомендациям [ 6 ], с учетом наличия на складе инструмента данного размера.

 

 

Таблица 2.2 – Общие и операционные припуски для детали «Втулка»

Наименование и характеристика поверхности по точности и шероховатости	Общий припуск z0 (2z0), мм	Операционные припуски, мм
		черновая обработка z1 (2z1)	получистовая обработка z2 (2z2)	чистовая обработка z3 (2z3)	отделочная обработка z4 (2z4)
Поверхность d = 55 (IT14, Rz40)	2·1,5	2·1,5	-	-	-
Поверхность d = 42 (IT14, Rz40)	2∙8,0	2∙6,0	2∙2,0	-	-
Отверстие D = 35 (IT11, Rz20)	2·17,5	2·15	2·2,5	-	-
Отверстие M8 (7H, Rz20)	2∙4,0	2∙3,5	2∙0,5	-	-
Торец L = 42(IT14, Ra25)	2∙2,5	2∙2,5	-	-	-

 

2.4 Определение промежуточных размеров

Операционные размеры рассчитываются по формулам:

Отверстия                                                     Валы

D_заг = D_ном - 2z₀                                         d_заг = d_ном + 2z₀

D₁ = D_заг + 2z₁                                           d₁ = d_заг - 2z₁

D₂ = D₁ + 2z₂                                            d₂ = d₁ - 2z₂

D₃ = D₂ + 2z₃                                            d₃ = d₂ - 2z₃

D₄ = D₃ + 2z₄                                            d₄ = d₃ - 2z₄

Допуски на промежуточные размеры  назначают согласно этапам обработки:

• черновая обработка IT13-14;

• получистовая обработка IT10-12;

• чистовая обработка точность IT7-9.

Предельные отклонения на промежуточные  размеры назначают по следующим  правилам: на валы – в минус, на отверстия  – в плюс, на длину деталей  – в минус.

Для расчета промежуточных размеров выполняется таблица 2.3.

Таблица 2.3 – Расчет промежуточных размеров для детали «Втулка»

Наименование поверхностей, технологические переходы	Промежуточные припуски, мм	Промежуточ-ные размеры, мм	Допуски на размеры, мм
1	2	3	4
Диаметр Ø35Н11 в сплошном металле
Размер заготовки	-	-	-
Черновое сверление	2·15	30	Н14
Получистовое сверление	2·2,5	35	H11
Диаметр Ø55h14
Размер заготовки	z0 = 2∙1,5	58	+0,4 -1,0
Черновое точение	2·1,5	55	h14
Диаметр Ø42h14
Черновое точение	2∙6,0	46	h16
Получистовое точение	2∙2,0	42	h14
Длина детали 42h14
Размер заготовки	z0 = 2∙2,5	47	+0,4 -1,0
Точение	2∙2,5	42	h14

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

Пособия для курсового проектирования

1. Шубин А.А.. Разработка технологического  процесса изготовления детали: Учеб. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. Часть 1. Производство заготовок. – Петрозаводский гос. ун-т, Петрозаводск, 1995.

2. Гельфгат Ю.И. Дипломное проектирование  в машиностроительных техникумах: Учебное пособие по специальности  «Обработка материалов на станках и автоматических линиях». – М.: Машиностроение, 1992.

3. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование  по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред  – Мн.: Высшая школа, 1983.