Разработка технологического процесса изготовления детали "Шестерня привода топливного насоса ведомая"

Введение

1. Описание конструкции детали, химический состав и свойства материала, анализ технологичности детали

Введение

Целью курсовой работы является не только закрепление, углубление, обобщение знаний по основным разделам и темам дисциплины «Технологии Машиностроения», но и разработка технологического процесса изготовления детали «Шестерня привода топливного насоса ведомая».

В ходе выполнения курсового проекта необходимо:

Провести анализ конструкции детали, материала, химического состава и свойств материала, назначить термообработку;

Выбрать метод получения и вид заготовки;

Разработать маршрутную технологию обработки детали;

Разработать операционную технологию на 2 операции: выбрать оборудование и режущие инструменты, рассчитать режимы обработки и нормы времени;

Шестерня привода топливного насоса ведомая - основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого.

Принцип действия основан на зацеплении пары зубьев колес передач. Деталь предназначена для передачи крутящего момента в зубчатых передачах. При этом на валу она фиксируется в осевом направлении. Внутренний контур шестерни для посадки на шлицы также имеет шлицевое отверстие.

Деталь «Шестерня привода топливного насоса ведомая» изготовлена из стали 12Х2Н4А-Ш (ГОСТ 4543-71). Сталь 12Х2Н4А-Ш относится к легированным конструкционным сталям. (стр. 194 [1])

Таблица 1.3 - Технологические свойства материала 12Х2Н4А

Таблица 1.4 - Механические свойства при комнатной температуре материала 12Х2Н4А

Штамповка на кривошипных прессах в 2…3 раза производительнее по сравнению со штамповкой на молотах, припуски и допуски уменьшаются на 20…35%, расход металла снижается на 10…15%. (стр. 27 [3])

Рисунок 2.1 - Исходная заготовка

Масса детали

.

.

или 49,1%.

3. Разработка операционной технологии

3.1 Выбор методов обработки поверхностей

ТЧи -точение чистовое,

3.2 Установление этапов обработки поверхностей

4. Разработка маршрутной технологии и расчет операционных размеров

4.1 Разработка маршрутной технологии

4.2 Расчет операционных размеров

В данном курсовом проекте для упрощения производится расчет только длиновых линейных технологических размеров.

Расчет производится согласно теории размерных цепей. Опираясь на план технологического процесса, составляется совмещенная схема, на которой указываются обрабатываемые поверхности, конструкторские, технологические размеры и припуски на обработку.

Далее согласно теории графов составляется размерный граф. По нему определяются расчетные уравнения: размеров и допусков. Операционные допуски назначаются на операционные размеры в зависимости от точности механической обработки.

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

.

1а. ,

2а. ,

3а. ,

4а. ,

5а. ,

6а. ,

7а. ,

8а. ,

9а. ,

10а. ,

11а. ,

12а. ,

13а. ,

14а. ,

15а. ,

16а. ,

17а. ,

18а. ,

19а. ,

20а. ,

21а. ,

22а. ,

23а. ,

24а. ,

25а. .

Вычисляем припусков и рассеяния припусков и заносим в таблицу 4.1.:

13а.,

14а.,

15а.,

16а.,

17а.,

18а.,

19а. ,

20а. ,

21а. ,

22а. ,

23а. ,

24а. ,

25а. ;

,

,

,

,

.

Значения допусков операционных, конструкторских размеров и припусков приведены в таблице 4.1. [5]

из (4) ;

из (5) ;

из (6) ;

из (7) ;

из (9) ;

из (10) ;

из (11) ;

из (12) ;

из (8) ;

из (2);

из (3) ;

из (1) ;

из (18) ;

из (22) ;

из (23) ;

из (24) ;

из (21) ;

из (15) ;

из(14) ;

из (17) ;

из (20) ;

из (19) ;

из (25) ;

из (16) ;

из (13)

Таблица 4.2- рассчитанные операционные размеры

5. Разработка операционной технологии

В данном курсовом проекте разрабатывается операционная технология на 2 операции - 90 Токарная и 120 Шлифовальная

5.1 Расчет операции 90 Токарная

Выберем токарно-револьверный одношпиндельный станок 1Е125П; мощность главного привода 4 кВт. (стр. 12, табл.2 [6[)

Исходя из материала детали - 12Х2Н4А-Ш конструкционно легированная сталь, выберем материал резца Р18К5Ф2. (стр. 178, табл.2 [6])

Исходя из метода обработки - чистовое точение, выберем твердый сплав Т15К6. (стр. 180, табл. 3 [6])

Токарный проходной резец с пластинами из быстрорежущей стали (ГОСТ 18868-73) (стр. 186, табл. 4 [6])

t= 0,l ч 0,4 мм.

При Rz=20; t=0,4 мм; s= 0,25мм /об. (стр. 366, табл. 14 [6])

3.Скорость резания

- в общем случае;

- скорость резания при отрезании и фасонном точении.

при отрезании Cv = 350, при подаче до 0,3 мм/об

= 1*(750/1130)1 = 0,6637. (стр. 359, табл. 1 [6])

Кпv = 1,0 - без корки. (стр. 361, табл.5 [6])

Киv = 1,0 - сталь конструкционная Т15К6.

.

.

4.Сила резания

Силу резания, Н, принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Рz, радиальную Py и осевую Px). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле

.

; - поправочный коэффициент.

, коэффициент, учитывающий влияния качества обрабатываемого материала на силовые зависимости (стр.362, табл.9 [6]),

где - предел выносливости 12Х2Н4А-Ш;

n - показатель степени для твердого сплава. (стр. 362, табл. 9 [6])

Kцp, Kгp, Kлp, Kгр - коэффициенты, учитывающие фактические условия резания. (стр. 374, табл. 23 [6])

Pz Kцp = l,0 Kгp=1,0 Kлp=l,0 Krp=0,87

Py Kцp = 1,0 Kгp=l,0 Kлp=l,0 Krp=0,66

ц = 45°, г = 20°, л=0°, r=0,5 mm.

,

,

.

,

,

.

5.Мощность резания

, отсюда делаем вывод, что станок 1Е125П подходит.

Частота вращения шпинделя

6. Расчет штучного времени:

Тпз - норма подготовительного заключительного времени;

n - количество деталей в партии запуска.

Тшт = То + Тв + Тo6.отд = 0,02+0,330+0,01 =0,36

Основное время рассчитывается по формуле:

;

где - расчетная длина обработки в направлении подачи, мм;

i - число рабочих ходов в переходе; - минутная подача инструмента внаправлении подачи, мм/мин.

где - подача на один оборот детали, мм/об, - число оборотов шпинделя, об/мин.

Время на обслуживание рабочего места рассчитывается по формуле [5]:

Вспомогательное время обработки рассчитывается по формуле [5]:

Тв = Ту.с.+Тз.о.+Туп+Тиз = 0,33+0,33+0,41+0,5 = 1,57 мин

Тиз - время на измерения.

Тоб.отд = 1,57*0,06 = 0,094 мин

Тп-з = 6мин

Нвр =мин.

5.2 Расчет операции 120 Шлифовальная

Выберем станок 3А110В - кругошлифовальный станок высокой точности . Мощность электродвигателя главного движения 2,2 кВт. (стр 42, табл. 20 [6]).

, (стр 438, табл. 130 [6]).

Примем .

Скорость заготовки

, (стр 438, табл. 130 [6]).

Примем .

Радиальная подача.

, (стр 438, табл. 130 [6]).

Примем .

Эффективная мощность при врезном шлифовании периферией круга

,

где d - диаметр шлифования, мм; b - ширина шлифования, мм, равная длине шлифуемого участка заготовки при круглом врезном шлифовании.

Зернистость 50

Значения коэффициента и показателей степеней r, x, y, q, z
(стр. 441, табл. 131 [6]):

r х у q z

0,14 0,8 0,8 - 0,2 1,0

Тшт = То + Тв + Тo6.отд = 0,894+1,57+0,094 =2,558

;

где - расчетная длина обработки в направлении подачи, мм;

i - число рабочих ходов в переходе; - минутная подача инструмента в направлении подачи, мм/мин.

где - подача на один оборот детали, мм/об, - число оборотов шпинделя, об/мин.

Время на обслуживание рабочего места рассчитывается по формуле [5]:

Нвр =мин.

Марочник сталей и сплавов / М.М. Колосков, Е.Т. Долбенко, Ю.В. Каширский и др.; Под общей ред. А.С. Зубченко - М.: Машиностроение, 2001. 672 с.: илл.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение - 1, 2001 г. 912 с., ил.

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов]. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мн. Выш. школа, 1983.-256 с., ил.

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Технология машиностроительного производства” для специальности 060800 “Экономика и управление на предприятиях” (для заочной формы обучения). Составители: В.В. Будилов, Р.Д. Агзамов.

Мухин В.С. Расчет технологических размеров: учеб. пособие/ В.С. Мухин; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. - 2-е изд., испр. - Уфа: УГАТУ, 2008.- 204 с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова - 5-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение - 1, 2001 г. 944 с., ил.