Разработка технологического процесса изготовления детали “зубчатое колесо ”

Федеральное агентство  по образованию и науки Российской Федерации

Стерлитамакская  государственная  педагогическая академия

Технолого-экономический  факультет

 

 

Кафедра технологии

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к Курсовой работе по РМСИ

Тема: “ Разработка технологического процесса изготовления детали “зубчатое колесо ”

 

 

 

 

Выполнил: студент 44 группы ТЭФ ДО Мансуров Д. Р.

Проверил:       

 

 

 

 

 

 

Стерлитамак 2006

 

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………… .4

1.Описание детали……………………………………………………………….. 5

2.Разработка технологического  процесса изготовления детали  “зубчатое колесо”…………………………………………………………………………….. 6

3. Расчет режимов резания,  усилий, мощности, машинного времени:……… 13

3.1. Точение…………………………………………………………………….. 13

3.2. Рассверливание…………………………………………………………….. 15

3.3. Зубофрезерование…………………………………………………………. .18

4. Карта наладок……………………………………………………………………

Список использованной литературы………………………………………… .24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Цель курсовой работы: разработать технологический процесс изготовления детали “Зубчатого колеса”, произвести расчет на 3 операции (точение, рассверливание, зубофрезерование) и составить карту наладок.

Задачи:

1. Описать деталь.
2. Разработать технологический процесс изготовления детали.
3. Рассчитать режимы резания, мощности, усилий, машинного времени.
4. Составить карту наладок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОПИСАНИЕ  ДЕТАЛИ

 

Деталь зубчатое колесо изготовлено  из конструкционной легированной стали 20Х (0,2% [, 1% Cr). Легирующий элемент хром превышает твердость, прочность и пластичность, увеличивает сопротивляемость стали коррозии.

Геометрическая форма детали –  ступенчатый цилиндр с центральным  сквозным отверстием ø 32Н7. Габаритные размеры детали ø 60_-0,2х36_-0,3. В отверстии протянуто 8 шлицев Н7И. Ширина каждого шлица мм.

Качество перечисленных поверхностей 0,8.

С обеих торцов колеса расточены  вытачки ø 42 на глубину 1мм и фаски  .

Наружная цилиндрическая поверхность  колеса равна ø 48.

На  нарезано 22 зуба с модулем m=2,5. Ширина зубчатого венца равна мм. Качество вершин зубьев 0,8. Зубья закруглены по радиусу R = 11 мм. Качество боковых поверхностей зубьев 0,4.

Согласно чертежу деталь подвергается цементации на небольшую глубину n 0,4 … 0,6 мм. После закалки достигается твердость поверхностей 56 … 60. Торцевое биение поверхностей А и Б относительно оси шлицевого отверстия не более 0,02 мм.

Особенности и конструктивные размеры элементов указаны на чертеже.

 

 

2. РАЗРАБОТКА  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА  
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

 

2.1. Выбор заготовки

Согласно чертежа детали «Зубчатое колесо», приложенного к  техническому заданию, геометрическая форма детали ступенчатый цилиндр, габаритные размеры которого мм, поэтому в качестве заготовки выбираю заготовку из проката с размерами мм из стали 20Х.

 

2.2. Техпроцесс  изготовления детали

Техпроцесс изготовления детали «Зубчатое колесо».

 

Наименование операций и переходов	Эскиз операции	Наименование станка и оснастки
1	2	3
000 Выбор заготовки Выбираем заготовку  из проката размером мм из стали 20Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

005 – Токарная 1. Установить заготовку в 3-х кулачковый патрон. 2. Подрезать торец 48 начерно. 3. Обточить наружную цилиндрическую поверхность 48 м. 4.Сверлить отверстие  37Н7 до 25 мм напроход. 5. Рассверлить отверстие до 30 мм. 6. Расточить выточку  мм. 7. Переустановить заготовку. 8. Подрезать торец  60 начерно. 9. Обточить наружную поверхность 60 начерно. 10. Расточить выточку  мм. 11. Снять.

Токарно-винторезный станок 16К20. Резец подрезной с Т15К6 ГОСТ 18878-73 Резец проходной упорный ГОСТ 18878-73 Резец расточной с Т15К6 ГОСТ 18878-73 Сверло спиральное 25 из Р6М5 ГОТ 12121-77. Сверло спиральное 30 из Р6М5 ГОСТ 12121-77.

 

 

 

010 Токарная 1. Установить заготовку. 2. Подрезать торец  48 под шлифование. 3. Расточить отверстие  30 до 31,7 под протягивание 4. Расточить и обточить фаски 5. Переустановить заготовку. 6. Подрезать торец  60/ 48 начисто 7. Подрезать левый торец 60 окончательно 8. Обточить поверхность до 60,3 под шлифование 9. Расточить фаску  10. Снять.

Токарно-винторезный  станок 16К20. Резец подрезной с Т15К6 ГОСТ 18878-73 Резец расточной с Т15К6 ГОСТ 18878-73 Резец проходной ГОСТ 18878-73.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

015 Протяжная. 1. Установить заготовку. 2 Протянуть восьми  шлицевое отверстие под калибрование 3. Снять.

Горизонтально-протяжной станок 7523. Протяжка для шлицевого  отверстия. ГОСТ 25969-83.

 

020 Зубофрезерная. 1. Установить заготовку  в УДГД-200. 2. Фрезеровать на наружной цилиндрической поверхности мм с модулем m=2,5 22 зуба. 3. Снять.		Горизонтально-фрезерный станок 6Т82Г Фреза дисковая модульная №4 70 мм, В = 9 мм из Р6М5. Головка делительная УДГД – 200. Оправка шлицевая
025 Зубозакругловочная. 1. Установить заготовку. 2. Закруглить 22 зуба m = 2,5 3. Снять.		Горизонтально-фрезерный станок 6Т82Г Фреза зубозакругловочная m = 2,5 Специальная Оправка шлицевая

 

 

 

 

 

 

030 Калибровальная 1. Установить заготовку. 2. Калибровать шлицы  в отверстии 32Н7 окончательно. 3. Снять.		Пресс ОС-6МА Прошивка для шлицевого  отверстия
035 Шлифовальная 1. Установить деталь. 2. Шлифовать торец  окончатльно. 3. Переустановить деталь. 4. Шлифовать торец  48 окончательно.		Плоскошлифовальный станок 3Д754. Шлифовальный круг ПП24А К8 ГОСТ 2424-67

 

 

 

 

 

 

040 Шлифовальная 1. Установить деталь. 2. Шлифовать наружную  цилиндрическую поверхность окончательно. 3. Снять.		Кругло шлифовальный станок 3М151. Шлифовальный круг ПП24А ГОСТ 2424-67
045 Шлифовальная 1. Установить деталь 2. Шлифовать 22 зуба m = 2,5 начерно. 3. Шлифовать 22 зуба m = 2,5 начисто.		Кругло шлифовальный станок 3М151. Шлифовальный круг 2П ГОСТ 2424-67

 

 

3. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ  РЕЗАНИЯ, УСИЛИЙ, МОЩНОСТИ,  
МАШИННОГО ВРЕМЕНИ

 

3.1. Точение

Точить наружную цилиндрическую поверхность диаметром 65 мм, закрепленного в трехкулачковый патрон, до диаметра 61,4 мм. Глубина резания t = 1,8 мм. Выбираем резец проходной упорный с пластиной Т15К6.

Величина подачи при  наружном обтачивании равна  мм/об. [1, с. 854]

Согласно паспорта станка 16К20 принимаем  мм/об. [4, с. 421]

3.1.1. Определение скорости  резания.

Находим скорость резания  точения по формуле [2, с. 41]:

, м/мин,   (3.1)

где  - коэффициент, = 340 [2, с.8];

Т – период стойкости резца, мин; Т 60 мин [1, с. 855];

t - глубина резания, мм;

- подача на оборот, мм/об;

m -  коэффициент, m = 0,2 [2, с.8];

х – коэффициент, х = 0,15 [2, с.8];

- коэффициент,  = 0,45 [2, с.8];

- коэффициент обрабатываемости  материала; 

= 1,0 [1, с.855].

откуда

 м/мин.

При этом частота вращения заготовки составит величину

 

 

, об/мин,    (3.2)

где   - постоянная, = 3,14;

- скорость резания, м/мин;

D – диаметр заготовки, мм

 об/мин.

Согласно паспорта станка 16К20 принимаем  об/мин [2, с.63].

Тогда фактическая скорость резания будет равна

, м/мин,    (3.3)

 м/мин.

3.1.2. Определение силы резания.

Силу резания точения находим  по формуле [2, с.22]:

, Н,   (3.4)

где - коэффициент, = 300 [2, с.9];

t - глубина резания, мм;

- подача на оборот, мм/об;

V – фактическая скорость резания, м/мин;

- коэффициент;  = 1,5 [2, с.9];

- коэффициент;  = 1,0 [2, с.9];

- коэффициент,  = 0,75 [2, с.9];

u – коэффициент; u = -0,15 [2, с.9].

откуда

 Н.

3.1.3. Определение мощности резания.

Находим мощность резания точения  по формуле [2, с.22]:

 

 

, кВт,    (3.5)

где   - сила резания, Н;

- фактическая скорость резания,  м/мин.

 кВт.

По паспорту станка 16К20 мощность двигателя  . Отсюда , то есть станок будет работать нормально [4, с.421].

3.1.4. Определение машинного  времени точения.

Находим машинное время  точения заготовки по формуле [2, с.7]:

, мин,    (3.6) 

где  - длина рабочего хода, мм; = 40 мм;

- число переходов;  = 1

- частота вращения шпинделя, об/мин;

 мин.

 

3.2. Рассверливание

Рассверлить отверстие  25 мм длиной 40 мм до 30 мм под протягивание. Глубина рассверливания t = 2,5 мм. Выбираем сверло 30 мм из Р6М5.

Величина подачи при обработке  стали равна мм/об [6, с.277].

Согласно паспорта станка 16К20 принимаем  = 0,35 мм/об [2, с.63].

3.2.1. Определение скорости резания.

Скорость резания рассверливания находим по формуле [2, с.10]:

, м/мин    (3.7)

 

где  D – диаметр отверстия, мм;

 

Т – период стойкости  сверла, мин; Т = 50 мин [2, с.13];

- коэффициент,  = 16,2 [2, с.12];

- подача, мм/об;

t – глубина рассверливания, мм;

m – коэффициент; m = 0, 2 [2, с.12];

q – коэффициент; q = 0,4 [2, с.12];

- коэффициент,  = 0,5 [2, с.12];

- коэффициент;  = 0,2 [2, с.12];

- коэффициент;  = 1,0 [2, с.12].

 м/мин.

Тогда частота вращения сверла составит величину

, об/мин,     (3.8)

где   - постоянная, = 3,14;

- скорость резания, м/мин;