Подготовка и разработка технологического процесса механической обработки

Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный аэрокосмический университет им. М.Ф. Решетнёва.

КАФЕДРА ТМС

Расчетно-графическое задание по предмету ТМС.

Выполнил: студент гр. Т-52

Рудзусик А.П.

Проверила: Сысоева Л.П..

Красноярск 2009



1. Служебное назначение детали

Червяк предназначен для передачи крутящего момента на червячное колесо в таких механизмах, как редукторы.

2. Анализ технологичности

Качественный анализ

Деталь “червяк” изготавливается из стали 20Х, что позволяет в качестве заготовки использовать штамповку. Этот материал недорогой, широко распространенный и применяемый в машиностроении; хорошо обрабатывается резанием, что способствует сокращению времени обработки.

В качестве технологических баз используют центровочные отверстия, которые позволяют обработать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой в центрах. Они совпадают с конструкторскими, что не повлечет за собой погрешности базирования.

Данный червяк имеет небольшие перепады диаметров ступеней, что позволяет вести обработку одновременно несколькими резцами и говорит о технологичности.

Требования к шероховатости и точности червяка средние - есть поверхности с высокими требованиями (места под подшипники; рабочий профиль червяка), обработка которых усложняет техпроцесс, увеличивает номенклатуру обрабатывающего инструмента, но есть и с достаточно низкими, обработка которых не требует больших затрат времени и высокой трудоемкости.

Наружные поверхности детали имеют открытую форму, что обеспечивает обработку на проход и свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям.

Все выше изложенное позволяет сделать вывод, что представленная деталь является среднетехнологичной.

Проанализировав конструкцию и масштабы производства, можно сделать вывод о нецелесообразности замены материала и конструкции.

Количественная оценка технологичности

Коэффициент точности

Коэффициент шероховатости

3. Выбор способа получения заготовки

1) Определяем 4 основных показателя:

Материал: сталь 20Х, код - 6;

Серийность производства, вид заготовки - штамповка, поковка, масса - 11.8 кг, программа выпуска - 2500, определяем код - 3;

Конструктивная форма. Определяем код - 3;

Масса заготовки, определяем для 11.8 кг соответствующий код - 5.

Из табл. 3.7 [1] определяем коды видов заготовки: 7-10.

7 - штамповка на молотах и прессах

8 - штамповка на ГКМ

9 - свободная ковка

10 - прокат.



1. Штамповка на молотах и прессах.

1.1 ;

1.2

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:

14.75 кг;

1.3 ;

Так как (см. табл 3.12), то:

1.4

Так как

Стоимость заготовки-поковки - 35.5 руб.

2. Штамповка на ГКМ

2.1 ;

2.2

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:

13.88 кг;

2.3 ;

Так как (см. табл 3.12), то:

2.4

Так как

Стоимость заготовки-поковки - 33.7 руб.

3. Свободная ковка

3.1 ;

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:

19.67 кг;

3.2 ;

Так как (см. табл 3.12), то:

3.3

Так как



Стоимость заготовки-поковки - 33 руб.

4. Прокат

4.1 ;

, (см. табл. 3.6 [1]) , то:

29.5 кг;

4.2 ;

Так как (см. табл 3.12), то:

4.3

Так как

Стоимость заготовки-поковки - 43.5 руб.

Исхода из полученных данных получаем, что получение заготовки методом свободной ковки более выгодно.

4. Расчет припусков

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ш 40 к6. Устанавливаем маршрут обработки ступени:

а) черновое обтачивание

б) чистовое обтачивание

в) предварительное шлифование

г) суперфиниширование

Технол перех.	Элементы припуска, мкм	2Zmin мкм	dр мм	д мкм	Пред. размер	Пред. прип.
	Rz	h	Д	е				dmax	dmin	2zmax	2zmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Заготовка	1500	706	-	-	45.691	2500	48.191	45.691	-	-
Точение: черновое	250	240	42	-	4412	41.279	620	41.899	41.279	6292	4412
чистовое	40	40	1.7	-	1064	40.215	160	40.375	40.215	1524	1064
Шлиф-е: предвар-ое	10	15	0	-	163	40.052	62	40.114	40.052	261	163
Суперфини-ширование	2.5	-	-		50	40.002	16	40.018	40.002	96	50

Расчет отклонений

Общее отклонение оси от прямолинейности

где

(см. приложение 6[1])

Смещение оси в результате погрешности центрирования

где Т=1.8

Величина остаточных пространственных отклонений

Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода

Расчет наименьших размеров

40.002+0.050=40.052

40.052+0.163=40.215

40.215+1.064=41.279

41.279+4.412=45.691

Расчет наибольших размеров

40.002+0.016=40.018

40.052+0.062=40.114

40.215+0.160=40.375

41.279+0.620=41.899

45.691+2.500=48.191

Максимальные припуски

48.191-41.899=6.292

41.899-40.375=1.524

40.375-40.114=0.261

40.114-40.018=0.096

Минимальные припуски

45.691-41.279=4.412

41.279-40.215=1.064

40.215-40.052=0.163

40.052-40.002=0.050

Определяем общие припуски

наибольший:

наименьший:

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия Ш 4H7. Устанавливаем маршрут обработки ступени:

а) сверление

б) растачивание

в) шлифование

Технол перех.	Элементы припуска, мкм	2Zmin мкм	dр мм	д мкм	Пред. размер	Пред. прип.
	Rz	h		е				dmax	dmin	2zmax	2zmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Заготовка	1500	253	-	-	0	1200	0	0	-	-
сверление	20	40	13	660	3060	2.778	180	2.778	2.598	2598	2778
растачив-е	20	20	0.1	90	140	2.918	48	2.918	2.87	272	140
шлифов-е			0	50	94	3,012	12	3,012	3	130	94

Расчет отклонений

Общее отклонение оси от прямолинейности

Смещение оси

Величина остаточных пространственных отклонений

Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода

Расчет наибольших размеров

3,012-0.094=2.918

2.918-0.140=2.778

Расчет наименьших размеров

3,012-0.012=3

2,918-0,048=2.87

2.778-0,180=2.598

Минимальные припуски

3.012-2.918=0.094

2.918-2.778=0.140

2.778-0=2.778

Максимальные припуски

3-2.87=0.13

2.87-2.598=0.272

2.598-0=2.598

Определяем общие припуски

наибольший:

наименьший:

Тип производства

Тип производства определяем по массе и объёму выпуску. Тип производства - крупносерийный.

Вывод: В ходе выполнения данной работы выполнен объём работы технолога по подготовке и разработке технологического процесса механической обработки. Произведен анализ представленной детали на технологичность и отмечены пути её повышения. Произведены расчеты межоперационных припусков для наиболее ответственных поверхностей.