Технология изготовления и ремонта вал-шестерни

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2013 в 19:45, курсовая работа

Описание

В связи с этим, повышаются требования, предъявляемые к конструктору, который должен обладать широким кругозором в вопросах проектирования, производства и эксплуатации проектируемых объектов.
Целью курсовой работы является закрепление, углубление и обобщение полученных знаний, а так же приобретение практических навыков для разработки технологических процессов изготовления и ремонта деталей с использованием прогрессивных технологий и анализа технологических решений.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..4
1 Технология изготовления……………………………………………………5
1.1 Анализ назначения и технологичности детали ………………………..5
1.2 Выбор маршрута механической обработки…………………………….7
1.3 Расчет и назначение припусков…………………………………………8
1.4 Расчет режимов резания ……………………………………………….9
1.5 Выбор оборудования и уточнение режимов резания…………………25
2 Технология ремонта изделия…………………………………………………27
2.1 Анализ возможных дефектов ………………………………………….27
2.2 Маршрут, оборудование и режимы восстановления…………………27
Заключение………………………………………………………………………29
Список используемых литературных источников…………………………….30

Работа состоит из  1 файл

ЗАПИСКА Давыденко.doc

— 600.50 Кб (Скачать документ)



 

Содержание

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

1  Технология изготовления……………………………………………………5

1.1   Анализ назначения  и технологичности детали ………………………..5

1.2   Выбор маршрута механической обработки…………………………….7

1.3   Расчет и назначение  припусков…………………………………………8

1.4   Расчет режимов  резания ……………………………………………….9

1.5   Выбор оборудования и уточнение режимов резания…………………25

2  Технология ремонта  изделия…………………………………………………27

2.1   Анализ возможных дефектов ………………………………………….27

2.2   Маршрут, оборудование и режимы восстановления…………………27

Заключение………………………………………………………………………29

Список используемых литературных источников…………………………….30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        РЦК-052.00.00.007 ПЗ

 

 

Введение

 

В данной курсовой работе необходимо разработать технологический процесс изготовления и ремонта вала-шестерни с учетом данных, представленных в задании.

Разработка оптимального технологического процесса изготовления и ремонта каждой конкретной детали может нести значительную экономическую выгоду в масштабах целого предприятия. Поэтому такое большое внимание уделяется созданию новых перспективных способов создания изделий.

Технический процесс ведет к  увеличению сложности проектируемых  объектов, повышению их качества, надежности и долговечности, требуя применения новых технологических решений, улучшения качества и сокращения сроков проектных работ. Достичь положительных результатов возможно лишь в случае использования современных средств САПР на всех этапах проектирования, а на этапе конструкторского проектирования заложены возможности использования прогрессивных технологических решений.

В связи с этим, повышаются требования, предъявляемые к конструктору, который  должен обладать широким кругозором в вопросах проектирования, производства и эксплуатации проектируемых объектов.

Целью курсовой работы является закрепление, углубление и обобщение полученных знаний, а так же приобретение практических навыков для разработки технологических процессов изготовления и ремонта деталей с использованием прогрессивных технологий и анализа технологических решений.

 

1 Технология изготовления

 

1.1 Анализ назначения и  технологичности детали

 

Вал-шестерня используется для передачи вращения. Он должен отвечать требованиям по прочности и сопротивлению усталостным напряжениям.

При производстве данной детали необходимо выполнять строгие технологические требования. Ответственной частью вала будут как внутренние, так и внешние поверхности, которые обладают достаточно малой шероховатостью. Деталь данного типа является  ответственной частью сборки и должна выполняться квалифицированными и ответственными рабочими.

Рабочий чертёж детали представлен  в графической части курсовой работы.

Химический состав Стали 45 приведен ниже по ГОСТ 1050-2005

углерод C - 0,40 ... 0,50 %;

кремний Si - 0,17 ... 0,37 %;

марганец Mn - 0,50 ... 0,80 %;

сера S - не более 0,045 %;

фосфор P - не более 0,045 %;

никель Ni - около 0,3 %;

хром Cr - около 0,3 %;

предел текучести sт = 360 МПа;

предел прочности sв = 610 МПа;

ударная вязкость aн = 50 кДж/м2;

относительное удлинение при растяжении d5 = 16 %;

относительное сужение при  растяжении y = 40 %;

твёрдость поверхности горячекатаного прутка HB 241;

твёрдость поверхности отожжённого  прутка HB 197;

стоимость одной тонны  проката Æ 10 ... 250 мм -  185 ... 136 $.

Рисунок 1.1 - Редуктор

Метод выполнения заготовки для детали определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

Деталь изготавливается  из Стали 45  прокатом. В остальном  деталь достаточно технологична, допускает  применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Поверхности вращения могут быть обработаны на многошпиндельных станках.                                                         

Выбор заготовки

Изготовление  любой детали начинается с заготовки, которая с помощью механической, пластической, термической, химической и (или) иной обработки доводится до формы, размеров и качества готовой детали, заданных конструктором.

Расчёт себестоимости  для конкретных способов получения  заготовок, предполагая, что чистовая механическая обработка для всех вариантов одинакова, можно осуществлять по следующим зависимостям:

заготовка из проката

,                       (1,1)

где mпр - масса заготовки из проката, кг (mпр = l m1пр , где l - длина заготовки с шириной отрезного инструмента (1 ... 10 мм) в метрах; m1пр - масса одного погонного метра проката данного профиля), mпр =3,91 кг;

Ц1пр - цена 1 кг проката , Ц1пр=0, 18$;

B - минутная зарплата рабочих, производящих черновую механическую обработку заготовок (B » 0,02 ... 0,04 $/мин);

Tшк1 - штучно-калькуляционное время черновой обработки детали, которое ориентировочно определяется по формуле Tшкi = 0,01 l0 k, мин,       где l0 - длина обработки, мм; k - количество прох. инструмента Tшкi =3,5 мин;

q - накладные расходы механического цеха в % к основной зарплате (100 ... 200 %), q=2;

2) Отливка:

 

,$

 

где mот - масса отливки, кг (на 5 ... 15 % больше массы готовой детали), mот = 3,91 кг;

      Ц - цена 1 кг жидкого металла, Ц = 0,18 $;

      Cл - стоимость литейных работ (Cл = 0,008×mот,$),

      qл - накладные расходы литейного цеха, qл =80%;

      Cмод - стоимость модели (Cмод = mот , $), Cмод=3,91 $;

      nмод - количество заготовок, изготавливаемых одной моделью, nмод=10000;

      q - накладные расходы механического цеха в % к основной зарплате, q =150%

Из расчетов видно, что прокат является более выгодным методом получения заготовки.

 

    1. Выбор маршрута механической обработки

 

Эскиз детали с указанием  обрабатываемых поверхностей представлении на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Вал-шестерня

 

 

 

 

Таблица 1.1 – Маршрут  обработки детали

№ операции

   Наименование  операции и перехода

   Оборудование

005

Фрезерно-центровальная

1 Фрезеровать торцы Ø60мм в размер L=198 мм;

2 Сверлить центровые отверстия Ø4мм, L=7.5мм;

Фрезерно-центровальный станок МР-73

01010

Токарная

1 Подрезать торец Ø60 мм, t=1,5 мм;

2 Обточить наружный диаметр с Ø60 мм до Ø40 мм, L=55 мм, t=5 мм за 2 перехода;

3 Обточить наружный диаметр с Ø40 мм до Ø35,5 мм, L=35 мм, t=2,25 мм;

4 Снять фаску 2,5х45˚ на Ø60мм;

5 Снять фаску 1,85х45˚ на Ø35,5мм;

Токарно-винторезный  станок 16Б04А

01015

Токарная

1 Подрезать торец Ø60 мм, t=1,5 мм;

2 Обточить наружный диаметр с Ø60 мм до Ø40 мм, L=90 мм, t=5 мм за 2 перехода;

3 Обточить наружный диаметр с Ø40 мм до Ø35,5 мм, L=75 мм, t=2,25 мм;

4 Снять фаску 2,5х45˚ на Ø60мм;

5 Снять фаску 1,85х45˚ на Ø35,5мм;

Токарно-винторезный  станок 16Б04А

 

020

Фрезерная

1 Фрезеровать шпоночный паз на       Ø35,5 мм b=8 мм, h=3 мм на длину         L=50 мм;

Вертикально – фрезерный станок

6Т104

025

Зубофрезерная

1 Фрезеровать зубья на Ø60мм m=4, z=28, L=50мм;

Зубофрезерный станок 5К310

030

Зубошевинговальная

1 Шевинговать поверхность зубьев

Шевинговальный станок 5702В

035

Закалка

1 Закалка ТВЧ зубьев на глубину    1…1,5 мм до 45…50 HRC

 

  

  025

Шлифовальная

1 Шлифовать с Ø35,5 мм до Ø35k6 мм, L=75 мм;

2 Шлифовать с Ø35,5 мм до Ø35k6 мм, L=35 мм;

 

Круглошлифоваль-

ный станок

3У10В


 

 

 

    1. Расчет и назначение припусков

 

На основании выбранного технологического маршрута обработки детали и способа получения заготовки производим расчёт припусков на механическую обработку.

Технологический маршрут обработки  поверхности Ø35k6  состоит из чернового обтачивания и тонкого шлифования.

При обработке поверхности минимальный припуск для каждого i-го перехода можно оценить

 

,           (1,3)   

 

где Rz.(i-1) - шероховатость данной поверхности после обработки на предыдущем переходе (операции), мм;

Hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя от предыдущего перехода, мм;

ri-1 - величина пространственных отклонений формы данной поверхности после предыдущего перехода, мм;

ei - погрешность установки заготовки на данной операции, мм.

Минимальный припуск под растачивание:

черновое

чистовое

 

Минимальный припуск  под шлифование

предварительное

окончательное

Расчетный размер dp рассчитывается начиная с конечного размера путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

Наибольшие предельные размеры  вычисляем прибавлением допуска  к наименьшему придельному размеру:

Определим придельные значения припусков  и

 

Общий номинальный припуск

 

    1. Расчёт режимов резания 

 

Исходными данными  для этого являются принятый маршрут механической обработки детали и назначенные припуски для каждого перехода, что соответствует глубинам резания ti .

Мы принимаем  материал лезвия инструмента Твёрдосплавная пластина Т15К6 , период стойкости  которой  равен Т=120 мин.

 

         Операция 005 Фрезерно-центровальная:

1   Фрезеровать торцы  в размер L=198 мм

 

В зависимости  от вида обработки назначим подачу инструмента s .В нашем случаи s=0,5 мм/об.

Затем определяется скорость резания v , м/мин.

                                             ,                  (1,4)                                         

где Cv - коэффициент скорости резания, определяемый;

T - период стойкости инструмента, мин;   

t - глубина резания, мм;  

s - подача инструмента, мм/об; 

m, x, y - показатели степеней.

 

Cv=500;  Т=120 мин; t=1мм;  s=0,5мм/об; m=0,3; x=0,35; y=0,35

 Частота вращения шпинделя  станка:

,           (1,5)

 

Принимаем   по паспорту станка n=670 мин , 400мм/мин.

Фактическая  скорость   фрезерования:

,м/мин,      (1,6) 

где D– диаметр фрезы;

 м/мин

Фактическая  подача на зуб  фрезы:

, мм/зуб,       (1,7) 

где z– число зубьев фрезы;

 мм/зуб

Основное время определяется по формуле:

,         (1,8)

 где  l – длина обрабатываемой  поверхности, мм;

        lвр – величина перебега, мм;

       S – минутная подача, мм/мин.

Штучно-калькуляционное  время для операции вычисляется  как сумма:

Tшк = Tо + Tв + Tоб + Tф , мин,       (1,9)

 

где Tв - вспомогательное время, мин;

      Tоб - время обслуживания станка, мин;

      Tф - время на физические надобности рабочего, мин.

 

Tв = (0, 01 ... 0, 2) Tо=0, 09*0, 1875= 0,01687 мин

Tоб = (1-6) % Tо=0, 05* 0,1875=0,0093 мин

Tф = (4-8) %( Tо + Tв) =0, 05*(0, 1875+0, 01687) =0,01 мин

Tшк = 0,1875+0,01687+0,0093+0,01=0,2237 мин

 

 

 

  1. Сверлить центровые отверстия Æ4 мм на L =7,5 мм.

 

      В зависимости от вида обработки  назначим подачу инструмента s .В нашем случаи s=1 мм/об.

 

Определим скорость сверления по формуле 1,4:

Cv=100;  Т=120 мин; t=7,5мм;  s=1 мм/об ; m=0,2; x=0,15; y=0,5.

 м/мин;

Частота вращения сверла по формуле 1,5:

 

;

Принимаем  n=1900 мин-1

Фактическая  скорость по формуле 1,6:

 м/мин

Информация о работе Технология изготовления и ремонта вал-шестерни