Технологический процесс изготовления коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

КАСПИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И

ИНЖИНИРИНГА имени Ш. ЕСЕНОВ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖИНИРИНГ

КАФЕДРА МАШИНОСТРОЕНИЯ

Дисциплина:«Технология изготовления машин и оборудования»

Специалность: 5В072400 - "Технологические машины и оборудования"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: «Технологический процесс изготовления коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя»

Выполнил: студент группы ТМО-18-2(ДОТ)

Бабаев Э.

Проверил: ст.преп. Бегендикова Ж.А.

АКТАУ 2021



КАСПИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА имени Ш. ЕСЕНОВ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖИНИРИНГ

КАФЕДРА МАШИНОСТРОЕНИЯ

Дисциплина:«Технология изготовления машин и оборудования»

Специалность: 5В072400 - "Технологические машины и оборудования"

Задание

На выполнения курсового проекта

Студента Бабаева Э.

Тема: «Технологический процесс изготовления коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя»

Объекты исследования:

1) Анализ базового технологического процесса

2) Выбор метода получения заготовки

3) Проектирование маршрутного технологического процесса

Основная литература: 1.Боровский Г.В., Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Справочник инструментальщика/Под общей редакцией А.Р.Маслова. М.: Машиностроение, 2005. 464 с.: ил.

2. Барановский Ю. В. Режимы резания металлов: Справочник/ под редакцией Ю. В. Барановского 3-е изд., перераб. и доп. М., «Машиностроение»,1972.

Объем курсового проекта: __38__ бет.

Срок сдачикурсового проекта « 05 » 05 2021ж.

Руководитель курсового проекта __________ Бегендикова Ж.А.

Дата выдачи курсового проекта «___» __________ 2021ж.



Содержание

коленчатый вал двигатель технологический

Введение

1. Общий раздел

1.1 Служебное назначение детали

1.2 Анализ базового технологического процесса

1.3 Направления принятые при проектировании

2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

2.2 Анализ технологичности детали

2.3 Выбор метода получения заготовки и его техническое обоснование

2.4 Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки

2.5 Проектирование заготовки

2.6 Проектирование маршрутного технологического процесса

2.7 Проектирование технологических операций

Заключение

Список литературы



Введение

Процесс достижения необходимых свойств продукции при поэтапном её создании, и поддержание данных свойств рассматривается в качестве общности свойств, которые способны обеспечить ожидаемые потребности, эта установка образовывается за счёт прямо вытекающих взаимно связанных участий между лицом, использующим продукт производства и лицом, создающим продукт производства, либо предприятий, юридически не зависимые от вышеуказанных лиц. Обеспечение благоприятной производственной среды способствует стремительному увеличению компетентных характеристик, ожидаемых от специалиста, это в свою очередь отражается на быстро выполняемых, качественных частях технологического процесса в единицу времени, критерии невозможны без увеличения новых правил, в установленных порядках и циклов регулярного обновления важных частей информационных компонентов для роста предприятий.

Совершенствование важных частей информационных компонентов для роста предприятий, предметов, использующиеся при создании сырья и т.д.

Уменьшение расходов предприятий на куплю материалов для изготовления изделий. Эксплуатация технологий, предполагающий более рациональное применение природных ресурсов в предприятиях, направленных на охрану внешней среды.

Создание приемов и последовательности изделий и других видов работ, при рациональном применении ресурсов, соединенный с автоматизированным улучшением различных видов станочных элементов, с обширным применением ЧПУ.

Финансово-экономическая составляющая в отношении избежание падения машиностроительных производств:

1. Преимущества и дополнительные права на обложение налогами;

2. Организованность внедренных и взаимно работающих региональных и межрегиональных производственных объединений; организованность финансовых ресурсов в общих целях;

3. Восстановление многостадийных процессов в отношении планирования;

4. Вовлечение «долгосрочных вложений» из зарубежных организаций;

5. Формирование устойчивого развития - использовать продукт не больше, чем расходовать, с прогнозируемым потреблением будущих поколений.

Цель курсового проекта: обновление оснащенного линейного автоматического оборудования по созданию коленчатого вала, состоящего из четырех цилиндров рядного бензинового двигателя.

Объект курсового проекта: последовательность операций обработки коленчатого вала из стали с помощью механического воздействия.

Цель проекта достигается с помощью следующих задач:

ѕ разработать последовательность операций обработки коленчатого вала из стали с помощью механического воздействия;

ѕ приближение к большему уменьшению ТП изменения формы, размеров резанием, достигающийся к более точной форме, размерам к обрабатываемой поверхности;

ѕ увеличение выпускаемых изделий за заданное количество времени автоматизированным оборудованием;

ѕ эксплуатация более качественных методов обработки поверхностей;

ѕ в математических расчётах цеха, обнаружить используемые единицы оборудования, чертежи планировки и компоновки;

ѕ обеспечить материалом по охране труда;

ѕ обнаружить экономический эффект данных проектных решений.



1. Общий раздел

1.1 Служебное назначение детали

Коленчатый вал - вращающееся звено кривошипного механизма, состоящее из пяти соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники, и двух колен, каждое из которых составлено из 2 щек и 1 шейки, соединяемой с шатуном.

Коленчатый вал четырехцилиндрового рядного бензинового двигателя по служебному назначению предназначен для преобразования поступательного движения штоков поршней во “вращательное”. По конструкции валы являются относительно не жесткой деталью, в тоже время испытывают большие переменные нагрузки и подвергаются под воздействием возникающих в работе сил кручению и изгибу.

Материал коленчатого вала высокопрочный чугун ВЧ 700-2. Предел прочности чугуна у_в = 700 МПа, относительное удлинение при растяжении у = 2 МПа. Высокопрочный чугун получают из серого путем модифицирования его магнием и цезием (содержание последнего - 0,01…0,03% от массы жидкого металла). Форма графитовых включений - шаровидная.

Коленчатый вал, вращающийся в подшипниках скольжения, обусловливает и повышенные требования к поверхности шеек в отношении их износостойкости и усталостной прочности. Поэтому поверхностная твердость коренных и шатунных шеек, полученных после термической обработки, лежит в пределах HRC 52-62. Коленчатый вал контролируют по 80-90 параметрам. Кроме размеров и формы, контролируют и относительное положение обрабатываемых поверхностей вала. К наиболее важным контролируемым параметрам относятся параллельность оси шеек, положение шатунных шеек по отношению к коренным (радиусы кривошипов), угловое положение шатунных шеек по отношению одна к другой, угловое положение шпоночной канавки по отношению к кривошипам, положение торца фланца к оси коренных шеек.

1.2 Анализ базового технологического процесса

Заготовка (отливка) изготавливается методом литья в землю, имеет большие припуски на обработку, соответственно используется техпроцесс с большим количеством токарных и шлифовальных операций.

Технологический процесс

Номер операции	Наименование операции	Наименование оборудования
005	Автоматно-линейная	А/л 6621020
010	Специальная токарная	2Х - 1240
015	Специальная шлифовальная	ХШI-79Ф2Н86
020	Специальная шлифовальная	ХШI-79Ф2 ХШI-79Ф2Н87
025	Специальная токарная	TRMV - 11М
030	Специальная токарная	1Н713Пн3465
035	Автоматно-линейная	А/л 6621021
036	Автоматно-линейная	А/л 6621022
040	Промывка	МК 1178
045	Специальная шлифовальная	ХШ2-84Ф20
046	Специальная шлифовальная	ХШ2-84Ф20
047	Специальная шлифовальная	ХШ2-84Ф20/11
050	Промывка	МК 1178
055	Контроль
060	Закалка	AEG ELOTHERM
062	Фаскозачистная	2Н 135
063	Фаскозачистная	2Н 135
064	Специальная токарная	1Н713Н3466
065	Специальная токарная	НТ-8А
066	Специальная токарная	СА-8070001
070	Специальная шлифовальная	ХШI-79Ф2Н89
071	Специальная шлифовальная	ХШ2-16Н49
075	Специальная шлифовальная	ХШI-79Ф2Н89
076	Специальная шлифовальная	ХШ2-16Н49
080	Специальная шлифовальная	ХШ4-12Н89
085	Специальная шлифовальная	ХШ4-12Н88
090	Специальная шлифовальная	РАГ 1100/6А
095	Специальная фрезерная	ДФ888Н198
100	Промывка	МК 1178
105	Слесарная	Верстак слесарный
110	Балансировка	МС 9115 СБ 2НК35
115	Суперфинишно-полировальная	SFM 7210/694 40 Гриескабер
120	Промывка	М7151-042
125	Слесарная	Верстак слесарный
130	Промывка	МО 369
135	Рихтовочная	UVAFORM
140	Контрольная	М7198-001

1.2.1 Анализ механической обработки коленчатого вала

Сложность конструктивной формы коленчатого вала, его недостаточная жесткость, высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки вала, а также последовательности, сочетания операций и выбору оборудования. Основными базами коленчатого вала являются опорные поверхности коренных шеек. Однако далеко не на всех операциях обработки можно использовать их в качестве технологических. Поэтому в некоторых случаях технологическими базами выбирают поверхности центровых отверстий. В связи со сравнительно небольшой жесткостью вала на ряде операций при обработке его в центрах в качестве дополнительных технологических баз используют наружные поверхности предварительно обработанных шеек.

При обработке шатунных шеек, которые в соответствии с требованиями технических условий должны иметь необходимую угловую координацию, опорной технологической базой являются специально фрезерованные площадки на щеках.

1.2.2 Анализ токарной обработки коренных и шатунных шеек

Коренные шейки, которые в дальнейшем используют в качестве технологических баз для обработки шатунных шеек и других поверхностей, можно обрабатывать на обычных токарных станках, но, так как коленчатый вал является недостаточно жесткой деталью и при обработке имеет тенденцию изгибаться и скручиваться под действием сил резания, особенно при одностороннем приводе токарных станков, то для обработки коренных шеек применяют специализированные станки, у которых для уменьшения изгибающего и скручивающего моментов предусмотрен центральный или двусторонний привод.

Обработку вала начинают со средней коренной шейки и с плоскостей, прилегающих к ней щек. Вал устанавливают в центрах и крепят с двух сторон в гидравлических патронах с осевой фиксацией по переднему торцу. Обработку ведут широкими и фасонными резцами с переднего и заднего суппортов методом врезания. Частота вращения шпинделя станка по мере приближения резцов к оси вращения меняется. За время каждого цикла автоматически меняется и подача суппортов, что имеет важное значение при изменении глубины резания из-за штамповочных уклонов.

Не менее трудоемкой и сложной операцией является обтачивание шатунных шеек, которые должны быть с определенной точностью ориентированны по отношению к коренным шейкам. В качестве технологических баз для этой операции выбирают поверхности уже обработанных коренных шеек и базовые площадки на крайних щеках коленчатого вала, с помощью которых определяется его угловое положение. Шатунные шейки можно обтачивают попарно (по две шейки, лежащие на одной оси вращения). На этой же операции подрезают плоскости, прилегающие к шейкам щек. Используют ранее описанные станки с двухсторонним приводом, однако при этом применяют специальное приспособление, позволяющее совместить оси обрабатываемых шатунных шеек с осью вращения шпинделя, причем ось коренных шеек при установке вала в это приспособление смещается по отношению к оси вращения вала на радиус кривошипа.

1.2.3 Анализ обработки внутренних плоскостей и смазочных каналов

Различные отверстия в шейках и фланцах коленчатого вала обрабатывают на вертикальных и радиально- сверлильных станках и на автоматических линиях. Технологическими базами на этих операциях являются цилиндрические и боковые поверхности опорных шеек и для угловой ориентации базовые площадки шеек, а также наружные поверхности или отверстия соответствующих шатунных шеек.

Отверстия масляных каналов в шейках небольшого диаметра при значительной глубине, поэтому при сверлении их требуется многократные вводы и выводы сверл из отверстий для удаления стружки и охлаждения инструмента.

Сверление смазочных отверстий, сверление и на резание резьбы на шатунных шейках и фрезерование шпоночных пазов в коленчатых валах производят на автоматических линиях, скомпонованных из агрегатных станков. При этом на одних линиях заготовки обрабатывают в приспособлениях-спутниках, на других - в стационарных приспособлениях.

Высокой точности требует обработка отверстия под подшипник первичного вала расположенного со стороны фланца. Кроме того, техническими условиями предъявляются строгое требование перпендикулярности торца поэтому предварительно обработанное отверстие под подшипник подвергают окончательному тонкому растачиванию и для выполнения поставленных технических условий одновременно производят подрезку торца фланца. Для этого применяют специальные инструментальные головки.



1.2.4 Анализ шлифования и отделки шеек

Высокие требования точности шеек коленчатых валов диаметральным размерам, геометрической формы и шероховатости поверхности достигаются шлифовальными и отделочными операциями.

Шлифуют коренные шейки на обычных кругло шлифовальных станках. При шлифовании коренных шеек вал устанавливают в центрах с применением люнетов.

Коренные шейки шлифуют на многокамневых станках, имеющих автоматический цикл врезного шлифования с выхаживанием, правкой круга и прибором активного контроля. Многокамневое шлифование предъявляет большие требования к однородности шлифовальных кругов в комплекте. Круги имеют диаметр 1000-1100 мм и ширину 25-85мм.

Шатунные шейки шлифуют одним кругом поочередно. В качестве технологической базы выбирает поверхность коренных шеек, а для угловой ориентации - отверстия во фланце.

Шлифуют на станках двусторонним приводом, причем при установке в приспособлении ось коренных шеек смещена от оси вращения шпинделя на величину радиуса кривошипа.

Окончательную отделку шеек коленчатого вала производят суперфинишированием, а также наружным хонингованием с полированием шеек тонкой абразивной лентой. Шейки валов, обрабатываемые суперфинишированием, требует очень тщательной обработки в отношении получении предельной геометрической формы на окончательной операции шлифования наружное хонингование, при котором происходит более интенсивный съем металла, чем при суперфинишировании, и поэтому позволяет несколько исправить погрешность формы, предъявляет менее строгие требования к окончательному шлифованию шеек.

Полирование абразивной лентой производят на специальных станках в одну или две операции. Предварительное полирование обычно выполняют лентой с абразивным порошком зернистостью 180-240, а окончательное- с зернистостью 240-300.

Снимаемый припуск лежит в пределах 0,006-0,015 мм. Полирование ведется при скорости вращения вала v=10/20 м/мин. Шероховатость поверхности соответствует 9-10-му классам чистоты.

1.2.5 Балансировка коленчатых валов

Коленчатые валы подвергают балансировке. Эту операцию производят на автоматических балансировочных станках. Коленчатые валы подвергают многократному контролю, как в процессе его обкатки, так и после обкатки.

Обычно проверяют диаметральные размеры шеек, отверстия под подшипник во фланце, длину коренных и шатунных шеек и расстояние от базового торца, радиуса кривошипа, а также биение шеек и торца фланца относительно крайних коренных шеек, взаимное расположение коренных и шатунных шеек по длине и расстояние от базового торца, угловое расположение всех кривошипов, положение установочного отверстия и шпоночной канавки относительно коренных и шатунных шеек.

Для измерения применяют как обще принятые средства (скобы с микро индикаторами, индикаторные приспособления), так и специальные приспособления для комплексного окончательного контроля.

Такие приспособления применяют для комплексного контроля линейных размеров, радиуса кривошипа, положение установочного отверстия и шпонки.

Непараллельность (смешение) оси шатунной шейки относительно коренных шеек проверяют также специальным прибором.

1.3 Направления, принятые при проектировании

В данном курсовом проекте мы должны разработать автоматическую линию в которой технологический процесс изготовления детали, существенно отличался бы от базового техпроцесса выполняемом на базовом предприятии, т.е. усовершенствование, улучшение или создание принципиально нового процесса, начинающийся с получения заготовки и заканчивая готовой деталью. А так же выбор оборудования, станочного приспособления, инструмента.

Основные направления:

- стремление к максимальному сокращению обработки металла резанием путём придания заготовкам деталей наибольшей точности и приближения их по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям;

- интенсификация технологического процесса и повышение производительности труда путём применения для механической обработки высокопроизводительного автоматизированного оборудования; путём применения твёрдосплавного и металлотермического инструмента, приспособлений с быстродействующими зажимными устройствами;

- достижения наиболее производительными методами обработки высокой точности размеров и формы деталей, качества их поверхностей, точности сопряжений.



2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

В машиностроении различают условно три основных типа производства: массовое, серийное и единичное.

В массовом производстве изделия изготавливаются непрерывно в течение нескольких лет. Характерным признаком массового производства является выполнение на большинстве рабочих мест только одной закреплённой операции.

В серийном производстве изготавливают серию изделий, регулярно повторяющихся через определённые промежутки времени. Характерным признаком серийного производства является выполнение на рабочих местах нескольких повторяющихся операций.

В единичном производстве выполняется изделия широкой номенклатуры в малых количествах, которые либо не повторяются совершенно, либо повторяются через неопределённое время.

При проектировании можно считать, что тип производства зависит от двух факторов, а именно: заданной программы и трудоёмкости изготовления изделия. На основании заданной программы рассчитывается такт выпуска изделий , а трудоёмкость определяется средним штучным временем по операциям действующего на производстве или аналогичного технологического процесса. Отношение этих величин принято называть коэффициентом серийности:

;

Приняты следующие значения коэффициента серийности:

для массового производства ;

для крупносерийного производства

для среднесерийного производства

для мелкосерийного производства

Ориентировочно тип производства выбирается исходя из программы выпуска и веса обрабатываемых деталей, затем после разработки техпроцесса уточняется по .

При программе выпуска N=70000 шт. в год и массе m=10,2 кг ориентировочно тип производства - массовое.

Для массового производства рассчитывается такт выпуска по формуле:

, мин/дет;

где - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

3804 ч;

N - годовая программа выпуска деталей, шт.;

N =70000 шт.

мин/дет;

Для массового производства рассчитывается оптимальное количество деталей в партии n для одновременного запуска по формуле:

, шт;

где N - годовая программа выпуска деталей, шт.; N=70000 шт;

а - периодичность запуска, дней; а=3 дней;

F - число рабочих дней в году, дней; F=254 дней;

n шт.

Так как , следовательно, производство крупносерийное.

2.2 Анализ технологичности детали

Цель анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям содержащимся в чертежах и технических требованиях, а так же возможные улучшения технологичности рассматриваемой конструкции.

Технологичность конструкции изделия - это совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда (повышение производительности труда), сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства.

Оценка показателей технологичности проводится качественно и количественно в соответствии с требованиями ГОСТ 14.201 - 83.

Качественный анализ технологичности:

Деталь представляет собой тело вращения с центровыми отверстиями, шпоночным пазом. Коленчатые валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, обусловливают и повышенные требования к поверхности шеек в отношении их износостойкости и усталостной прочности. Также у коленчатого вала имеются коренные и шатунные шейки, на одном конце вала фланец с множеством отверстий. Имеются отверстия четырех смазочных каналов, с резьбой на конце.

Для количественной оценки уровня технологичности детали используются следующие количественные показатели:

Уровень технологичности К₀:

К₀ = К₁*К₂*К₃*К₄*К₅

К₁ - коэффициент унификации конструктивных элементов:

К₁ = Q_уэ/Q_э,

где Q_уэ - число унифицированных конструктивных элементов;

Q_э - количество всех конструктивных элементов.

К₁ = 22/29 = 0,76

К₂ - коэффициент стандартизованных конструктивных элементов:

К₂ = Q_сэ/Q_э,

где Q_сэ - число стандартизованных конструктивных элементов.

К₂ = 9/29 = 0,31

К₃ - коэффициент использования материала:

К₃ = М_д/М_з,

где М_д - масса детали;

М_з - масса заготовки.

К₃ = 10,2/11,45 = 0,89

К₄ - коэффициент шероховатости:

К₄ = 1/Ш_ср,

где Ш_ср - средний код параметра шероховатости.

К₄ =1/20 = 0,05

К₅ - коэффициент точности:



К₅ = 1-1/А_с,

где А_с - средний квалитет точности поверхности детали.

К₅ = 1-1/7 = 0,86

К₀ = 0,76*0,31*0,89*0,05*0,86 = 0,0009

Вывод: так как К<0,05, значит деталь не является технологичной.

2.3 Выбор метода получения заготовки и его техническое обоснование

Заготовка (отливка) изготавливается методом литья в землю, имеет сравнительно большие припуски на обработку, соответственно используется техпроцесс с большим количеством токарных и шлифовальных операций.

Гораздо эффективнее использовать литье в оболочковые формы. Коленчатые валы отливают в оболочковые формы в горизонтальном положении. Полученные методом прецизионного литья (в оболочковых формах) валы по сравнению с литьем в землю имеют ряд преимуществ, в том числе высокий коэффициент использования металла.

Песчано-смолянная формовочная смесь содержит мелкозернистый песок и обладает высокой подвижностью. Это позволяет получить более высокую точность отпечатка и меньшую высоту микронеровностей поверхности отливки. При заливке жидкого металла образуется тонкая газовая рубашка, которая предотвращает пригар формовочной смеси.

Литье в оболочковые формы позволяет уменьшить объем обрубных и очистных работ примерно на 50%, расход металла - на 30-50%, сокращает объем последующей механической обработки на 40-50%, а расход формовочной смеси - в 10-20 раз. Процесс изготовления отливки может быть полностью механизирован.

Сравним стоимость заготовок:

1) литье в землю;

2) литье в оболочковые формы.

Обоснование более экономичного варианта заготовки производим по коэффициенту использования материала (КИМ) и по сравнению стоимости вариантов заготовки (С_заг):

Определение стоимости заготовки:

,[3]

где К_с, К_в, К_п - коэффициенты серийности, массы материала, сложности заготовки;

С_1тонны - стоимость 1 тонны заготовок, грн;

S_отх - цена 1 тонны отходов, грн.

1) для литья в землю

грн

2) для литья в оболочковые формы

грн

Таблица 1

Сравнительная характеристика

Вид заготовки	КИМ	Стоимость заготовки, грн
литье в землю	0,80	233
литье в оболочковые формы	0,89	215

Исходя из сопоставления коэффициентов использования материала и стоимости заготовки, делаем вывод: более экономичным вариантом является заготовка, получаемая литьем в оболочковые формы.

2.4 Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки

Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки. [3]

Технологичес-кие переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчет-ный припуск 2zmin	Расчет-ный размер dp, мм	Допуск д, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
	Rz	T	с	Е				dmin	dmax	2zпрmin,	2zпрmax
Заготовка	40	260	1198	200		53,1	500	53,1	53,6
Токарное протягивание	20	25	24	200	2*1498	50,1	100	50,1	50,11	3000	3490
Шлифование	1,28	15			2*69	50	16	50	50,016	100	110

Е_б- погрешность базирования. Е_б = 0,0009 мм

Е_з- погрешность закрепления. Е_з = 0,2 мм

мм

Суммарное отклонение:

[3]

р_см=1мм; р_кор=?*l=1*349=0,349?0,35мм

р_з=мм

Остаточное пространственное отклонение:

после точения:

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:

[3]

Минимальный припуск:

под точение

под шлифование

Расчетный размер:

Наибольший предельный размер:

Предельные значения припусков:



2.5 Проектирование заготовки

Для изготовления детали вал коленчатый представленной на рисунке 2.1. можно принять следующие варианты заготовок:

- литье в песчаные формы;

- литье в оболочковые формы;

- литье по выплавляемым моделям;

- литье в кокиль.

Посредством матрицы [16, таблица 1] выбираем альтернативный способ производства заготовки. Альтернативным следует считать способ набравший большие суммы значимости.

Рис. 2.1 Вал коленчатый

Таблица 2.1

Матрица выбора способа производства отливок

Способ производ-ства	Форма и размеры	Точность	Шероховатость	Материал	Тип производства	Возможности предприятия	Сумма
В песчаные формы	0,25	0,25	0,25	1	0,5	1	3,25
В оболочко-вые формы	1	0,75	0,75	1	1	0,75	5,25
По выплавля-емым моделям	0,5	1	1	0	1	0,5	4
В кокиль	0,25	0,75	0,75	0,5	0,75	0,5	3,5

Как видно из таблицы 2.1 альтернативным способом производства является литье в оболочковые формы.

По таблицам 2 - 4 [16] для проектируемой отливки определяем группу сложности - 3 и по таблице 5 [16] назначаем класс точности - 7.

Минимальная толщина стенок назначается так, чтобы обеспечить необходимую расчетную прочность и удовлетворить требованиям технологии выбранного способа литья. Наименьшую толщину стенок определяют в зависимости от приведенного габарита заготовки:

(1)

для отливок, получаемых литьем в оболочковые формы, минимальную толщину стенок определяют по графикам (рисунок 1). Если приведенный габарит N окажется больше 8, толщину стенок принимают для стальных и чугунных отливок, где l, b и h - соответственно длина, ширина и высота заготовки (м).

м

Минимальные значения толщины стенок отливки определяем по таблице 25 [16], она равна 4мм.

Минимальный диаметр отверстий, выполняемых литьем, выбирают так, чтобы избежать сильного перегрева и пригара стержня к стенкам отверстия. Возможность спекания стержневой смеси и пригара определяется массой окружающего металла, поэтому минимальный размер литых отверстий зависит от толщины стенки (т. е, длины стержня) и может быть определен по формуле:

(2)

где d₀ - исходный диаметр, мм; S - толщина стенки, мм.

Исходный диаметр выбирается по таблице 21 [16] в зависимости от материала отливки для чугунов - 7 мм. Исходный диаметр для литья в оболочковые формы - 7,5 мм.

мм

Так как указанный в чертеже размер отверстия (7 мм) меньше полученного расчетом отверстие литьем не изготавливают.

Допуски на линейные размеры отливок назначаются по ГОСТ 26645-85 [16, таблица 11] в зависимости от класса точности и номинального размера.

Припуски на механическую обработку отливки (на сторону) различают основные и дополнительные. Основные припуски (таблица 6) выбираются в зависимости от допусков на соответствующий размер отливки и ряда припусков [16, таблица 2]. Дополнительный припуск на механическую обработку предназначен для компенсации отклонений расположения элементов отливки: коробления, смещения по плоскости разъема и т. п.

Таблица 2.2

Размеры заготовки (вал коленчатый)

№ поверх-ности	Номинальный размер детали, мм	Припуск, мм	Допуск по 7т классу точности, мм	Размеры заготовки в мм
		Основной	Дополни-тельный	Общий
1 2 3 4 5 6 7 8	462,5 Ш50 Ш45 Ш30 Ш20 Ш22 Ш35 Ш70	1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5	0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25	3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5	1,1 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64	466±0,55 Ш 53 Ш 48 Ш 33 Ш 23 Ш 25 Ш38 Ш73

Формовочные уклоны назначаются на вертикальных стенках отливки с целью облегчения удаления модели из формы и стержня из стержневого ящика. Уклоны устанавливаются по ГОСТ 3212-80 в зависимости от размеров углублений, высоты формообразующей поверхности, способа литья и вида модельного комплекта [16, таблица 10]:

- уклон на концах вала 0°41ґ и 1°16ґ;

- на щеках вала 0°30ґ.

2.6 Проектирование маршрутного технологического процесса

Номер операции	Наименование операции	Номера обрабатываемых поверхностей	Наименование оборудования
005	Автоматно-линейная	фрезерование торцов; сверление центровых отверстий; фрезерование технологических опорных баз на щеках (1,58,84160,174,175,176,177,178,179,183, 187,188,189,192,193,194,195,196,197,201)	А/л 6621020
010	Специальная токарная	обтачивание концов вала (1,2,3,4,5,6,7,8,10,12,13,15,16,42,45,48,82, 90,107,126,131,133,132,158,166,168, 169,172,173,174,184,185,186,279)	TRMV - 11М
015	Токарно-протяжная	протягивание коренных шеек и шатунных шеек, а так же их скруглений (14,42,43,47,48,81,90,92,107,124,127, 131,133,158,159,168,184,185,186,279, 13, 20,24,31,32,33,45, 61,64,69,70,71,82, 112,115,102,103,104,132, 140,141,142, 149,152,166, 81,90,91,92,107)	KW 1390
020	Специальная токарная	обтачивание противовесов и щек, и двух скруглений переходе на разные диаметры на конце вала (12,44)	TRMV - 11М
025	Автоматно-линейная	обработка поверхностей четырех смазочных каналов (245,246,247,261,262,263,234,253,202,203,207,208,209,210,211,212,213,229,233, 125,223,224,225,228,238,239,240,243, 244,254,255,257,258,232,235,250,204, 205,206,218,219,222)	А/л 6621021
030	Автоматно-линейная	обработка центрального отверстия во фланце, фрезерование двух лысок на конце вала; растачивание поверхности посадочного отверстия под подшипник со стороны фланца и всех шести отверстий во фланце, нарезание резьбы в них; сверление отверстий в коренных и шатунных шейках (2,9,11,38,213,233,278,145,160,175, 176,177,178,179, 217,234, 253,266,268, 269,270,271,106, 220,221,226,227,241, 242,248,249,256,259,260,267,270,216,)	А/л 6621022
035	Резьбофрезерная	нарезание резьбы на конце вала (3)	5993П
040	Промывка	промывка всех имеющихся отверстий (106,125,160,167,171,175,176,177,178, 179,180,181,202,203,204,205,206,207, 208,209,210,211,212,213,218,219,220, 221,222,223,224,225,226,227,232,233, 234,235,238,239,240,241,242,243,244, 245,246,247,248,249,250,253,254,255, 256,257,258,259,260,261,262,263,264, 265,266,267,268,269,270,271,272,273, 274,275)	МК 7178
045	Контроль	контроль полученных размеров	Стол ОТК
050	Закалка	закалка коренных и шатунных шеек	AEG ELOTHERM
055	Промывка	-	МК 7178
060	Фаскозачистная	обработка фаски в центральном отверстие в конце вала (187)	2204ВМФ4
065	Фаскозачистная	обработка фаски в центральном отверстие во фланце (177)	2204ВМФ4
067	Специальная шлифовальная	предварительное шлифование концов вала (5,6,7,8,10,12,13,14,16,44,279,126,169,170,172,190,191)	ХШ4-12Н88
070	Специальная шлифовальная	шлифование шатунных шеек и коренных шеек (13,20,24,31,32,33,45,61,64,69,70,71,81,82, 92,102,103,104,112,115,132,140,141,142, 149,152,166)	РАГ 1100/6А
075	Специальная шлифовальная	окончательное шлифование фланца (126,169,170,172,190,191)	ХШ2-16Н49
080	Специальная шлифовальная	окончательное шлифование конца вала (5,6,7,8,10,12,13,14,16,44,279)	ХШ2-16Н49
085	Специальная фрезерная	фрезерование шпоночного паза (190,191)	6П11Ф3-1
090	Промывка	-	МК 7178
095	Слесарная	обработка отверстий в коренных и шатунных шейках (106,207,208,226,227,241,242,256)	Верстак слесарный
100	Балансировка	-	2НК35
105	Суперфинишно-полировальная	отделочная операция поверхности коренных и шатунных шеек (8,13,32,45,70,82,90,103,107, 132,141,166,169,190,191)	SFM 7210/694 40 Гриескабер
110	Промывка	промывка детали	МК 7178
115	Слесарная	обработка отверстий в коренных и шатунных шейках (106,202,203,207,208,220,221,226, 227,241,242,248,249,256,259,260)	Верстак слесарный
120	Промывка	промывка детали	МК 7178
125	Рихтовочная	(8,45,82,132,169)	UVAFORM
130	Контрольная	контроль полученных размеров и их шероховатости	Стол ОТК



2.7 Разработка схем базирования

Операция 005

Операция 015

Операция 030

Операция 035



Операция 060

Операция 065

Операция 070

Операция 075

Операция 080

Операция 085

2.7 Проектирование технологических операций

2.7.1 Операция токарно-протяжная 015

Содержание операции:

Позиция 1. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Протягивать пов. 45 и 132 до D = 50,4±0,1 мм на длины L=24мм.

РИ: Протяжка круговая специальная: D = 500 мм, В = 24 мм - 2 шт.

ВИ: Оправка для протяжек.

ИИ: Штангенциркуль ШЦК-1-160-0.02 ГОСТ 166-89.

Позиция 2. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Протягивать пов. 13; 82 и 166 до D = 50,4±0,1 мм на длины L=22,5 мм; L=28 мм и L=22,5 мм соответственно.

РИ: Протяжка круговая специальная: D = 500 мм, В = 22,5 мм - 2 шт. и протяжка круговая специальная: D = 500 мм, В = 28 мм - 1 шт.

ВИ: Оправка для протяжек.

ИИ: Штангенциркуль ШЦК-1-160-0.02 ГОСТ 166-89.

Позиция 3. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Протягивать пов. 70 и 103 до D = 45,4±0,1 мм на длины L=23мм.

РИ: Протяжка круговая специальная: D = 500 мм, В = 23 мм - 2 шт.

ВИ: Оправка для протяжек.

ИИ: Штангенциркуль ШЦК-1-160-0.02 ГОСТ 166-89.

Позиция 4. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Протягивать пов. 32 и 131 до D = 45,4±0,1 мм на длины L=23мм.

РИ: Протяжка круговая специальная: D = 500 мм, В = 23 мм - 2 шт.

ВИ: Оправка для протяжек.

ИИ: Штангенциркуль ШЦК-1-160-0.02 ГОСТ 166-89.

Оборудование: станок токарно-протяжной KW 1390 (по рекомендациям фирмы Берингер)

Техническая характеристика станка:

Длина детали, макс. 700 мм;

Диаметр описанной окружности, макс. 200 мм;

Мощность привода 2*20 кВт;

Диаметр шпинделя в передней опоре 190 мм;

Передний конец шпинделя ДИН 55021 - 15 размер;

Диапазон чисел оборотов 300-3500 об/мин;

Диаметр инструмента, макс. 700 мм;

Диапазон подач 50-3000мм/мин;

Занимаемая площадь станка прим. 3800*2200 мм;

Занимаемая площадь электрошкафа прим. 4000*500 мм;

Потребляемая мощность, макс. прим. 100 кВт.

Расчет режимов резания:

t = 0,15 мм;

В = 24 мм;

z = 36.

Скорость резания:

V = 10 м/мин [4]

n_в = 300 об/мин (фирма Берингер)

Cила резания:

Н.

Мощность резания:

кВт.

Число оборотов шпинделя:

об/мин. [15]

НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ. [3]

Длина рабочего хода:

Lр.х.= 816 мм

То - основное время, мин:

То = Lр.х./V = 0,816/10 = 0.0816 мин

Определяется норма штучного времени Тшт:



Тшт = То+Тв+Тоб+Тот;

где n - количество деталей в партии, шт;

То - основное время, мин;

Тв - вспомогательное время, мин;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тот - время перерывов и личные надобности, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Тв = Тус+Тзо+Туп+Тиз;

где Тус - время на установку и снятие детали, мин;

Тзо - время на закрепление и открепление детали в специальных приспособлениях, мин;

Туп - время на приемы управления, мин;

Тиз - время на измерение детали, мин;

Тв = 0,06+0+0,01+0,09 = 0,16мин

Топ. = То+Тв = 0,0816+0,16 = 0,242 мин

Тшт = 0,816+0,16+0,015+0 =0,257 мин

2.7.2 Операция автоматно-линейная 030

Содержание операции:

Позиция 1. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Сверлить одновременно два отверстия пов. 206 и 245 Ш7,2^+0,36 мм на глубину 82±1 мм.

РИ: Сверло специальное D = 7,2 мм, L = 275 мм - 2 шт.

ВИ: Патрон для подвода СОЖ - 2 шт.

ИИ: Нутромер индикаторный по ГОСТ 868 82 НИ-10.

Позиция 2. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Сверлить одновременно два отверстия пов. 222 и 261 Ш7,2^+0,36 мм на глубину 82±1 мм.

РИ: Сверло специальное D = 7,2 мм, L = 275 мм - 2 шт.

ВИ: Патрон для подвода СОЖ - 2 шт.

ИИ: Нутромер индикаторный по ГОСТ 868 82 НИ-10.

Позиция 3. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Рассверлить одновременно два отверстия пов. 216; 211; 213 и 234; 235; 239 размерами: Ш7,5^+0,36 мм на глубину 57±0,5 мм; Ш12^+0,43 мм на глубину 35±0,5 мм; Ш14^+0,22 мм на глубину 11±0,5 мм соответственно.

РИ: Сверло ружейное комбинированное специальное D₁ = 7,5 мм, D₂ = 12 мм, D₃ = 14 мм, L = 250 мм - 2 шт.

ВИ: Патрон для подвода СОЖ - 2 шт.

ИИ: Нутромер индикаторный по ГОСТ 868 82 НИ-10 и НИ-18.

Позиция 4. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Рассверлить одновременно два отверстия пов. 228; 232; 233 и 250; 253; 254 размерами: Ш7,5^+0,36 мм на глубину 57±0,5 мм; Ш12^+0,43 мм на глубину 35±0,5 мм; Ш14^+0,22 мм на глубину 11±0,5 мм соответственно.

РИ: Сверло ружейное комбинированное специальное D₁ = 7,5 мм, D₂ = 12 мм, D₃ = 14 мм, L = 250 мм - 2 шт.

ВИ: Патрон для подвода СОЖ - 2 шт.

ИИ: Нутромер индикаторный по ГОСТ 868 82 НИ-10 и НИ-18.

Позиция 5. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Нарезать резьбу одновременно в отверстиях пов. 213 и 234 М16*1,5.

РИ: Метчик короткий для метрической резьбы по ГОСТ 3266-81: D = 16 мм, Р = 1,5 мм, L = 100 мм - 2 шт.

ВИ: Патрон предохранительный ГОСТ 22627-77 - 2 шт.

ИИ: Микрометрический нутромер для измерения резьбы серия 352.

Позиция 6. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Нарезать резьбу одновременно в отверстиях пов. 233 и 253 М16*1,5.

РИ: Метчик короткий с проходным хвостовиком для метрической резьбы по ГОСТ 3266-81: D = 16 мм, Р = 1,5 мм, L = 100 мм - 2 шт.

ВИ: Патрон предохранительный ГОСТ 22627-77 - 2 шт.

ИИ: Микрометрический нутромер для измерения резьбы серия 352.

Оборудование: станок специальный агрегатный.

Расчет режимов резания:

Сверление (Позиция 1,2):

t = 0,5*7,2=3,6 мм;

S = 0,35 мм/об;

T = 25 мин;

Скорость резания:

м/мин. [15]

Крутящий момент:

Н*м

Осевая сила резания:

Н.

Число оборотов шпинделя:

об/мин. [15]

Принимаем стандартное n=1600 об/мин.

Мощность резания:

кВт.

НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ. [3]

Расчет длины рабочего хода

Lр.х = Lрез. + y + Lдоп. = 82+6+30 = 118мм

То - основное время, мин:

То = Lр.х/(Sо*n) =118/(0,35*1600) = 0,21 мин

Определяется норма штучного времени Тшт:

Тшт = То + Тв + Тоб + Тот;

где Тпз - подготовительно-заключительное время, мин;

n - количество деталей в партии, шт;

То - основное время, мин;

Тв - вспомогательное время, мин;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тот - время перерывов, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Тв = Тус + Тзо + Туп + Тиз;

где Тус - время на установку и снятие детали, мин;

Тзо - время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп - время на приемы управления, мин;

Тиз - время на измерение детали, мин;

Тв = 0,18+0,024+0,07+0,09 = 0,364 мин

Топ. = То+Тв = 0,21+0,364 = 0,574 мин

Тшт = 0,21+0,364+0,0344+0,01 =0, 618 мин

Рассверливание (Позиция 3,4):

t = 0,5*(14,4-7,2) = 3,6 мм;

S = 0,35 мм/об;

T = 25 мин;

Скорость резания:

м/мин. [15]

Крутящий момент:

Н*м

Осевая сила резания:

Н.

Число оборотов шпинделя:

об/мин. [15]

Принимаем стандартное n=1600 об/мин.

Мощность резания:

кВт.

НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ. [3]

Расчет длины рабочего хода

Lр.х = Lрез. + y + Lдоп. = 57+6+55 = 118мм

То - основное время, мин:

То = Lр.х/(Sо*n) = 118/(0,35*1600) = 0,21 мин

Определяется норма штучного времени Тшт:

Тшт = То + Тв + Тоб + Тот;

где Тпз - подготовительно-заключительное время, мин;

n - количество деталей в партии, шт;

То - основное время, мин;

Тв - вспомогательное время, мин;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тот - время перерывов, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Тв = Тус + Тзо + Туп + Тиз;

где Тус - время на установку и снятие детали, мин;

Тзо - время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп - время на приемы управления, мин;

Тиз - время на измерение детали, мин;

Тв = 0,18 + 0,024 + 0,07 + 0,09 = 0,364 мин

Топ. = То+Тв = 0,21+0,364 = 0,574 мин

Тшт = 0,21+0,364+0,0344+0,01 =0, 618 мин

Резьбонарезание М16*1,5 (Позиция 5,6):

Скорость резания:

м/мин [2]

об/мин.

Принимаем стандартное n = 400 об/мин.

Крутящий момент:

Н*м

Мощность резания:

кВт

НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ. [3]

То - основное время, мин:

То = t_м = 0,037 мин

Определяется норма штучного времени Тшт:

Тшт = То + Тв + Тоб + Тот,

где Тпз - подготовительно-заключительное время, мин;

n - количество деталей в партии, шт;

То - основное время, мин;

Тв - вспомогательное время, мин;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тот - время перерывов, мин.

Тшт = 0,037 + 0,364+0,207+0,01= 0,618 мин

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Тв = Тус + Тзо + Туп + Тиз;

где Тус - время на установку и снятие детали, мин;

Тзо - время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп - время на приемы управления, мин;

Тиз - время на измерение детали, мин;

Тв = 0,18 + 0,024 + 0,07 + 0,09 = 0,364 мин

Топ. = То+Тв = 0,037+0,364 = 0,4 мин

2.7.3 Операция специальная шлифовальная 070

Позиция 1. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Шлифовать пов. 45 и 132 до D=50_-0,016 мм на длину L=20 мм.

РИ: Шлифовальный круг с прерывистой поверхностью ПП - прямого профиля D = 500 мм, В = 20 мм, d = 150 мм - 2 шт.

ВИ: Оправка для шлифовальных кругов.

ИИ: Шероховатость (класс шероховатости) поверхности оценивается путем измерения микронеровностей профилограф-профилометр ГОСТ 19299-73.

Позиция 2. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Шлифовать пов. 13; 82; и 166 до D=50_-0,016 мм на длину L=20 мм

РИ: Шлифовальный круг с прерывистой поверхностью ПП - прямого профиля D = 500 мм, В = 20 мм, d = 150 мм - 2 шт и D = 500 мм, В = 24 мм, d = 150 мм - 1 шт.

ВИ: Оправка для шлифовальных кругов.

ИИ: Шероховатость (класс шероховатости) поверхности оценивается путем измерения микронеровностей профилограф-профилометр ГОСТ 19299-73.

Позиция 3. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Шлифовать пов. 70 и 103 до D=50_-0,016 мм на длину L=23 мм.

РИ: Шлифовальный круг с прерывистой поверхностью ПП - прямого профиля D = 500 мм, В = 20 мм, d = 150 мм - 2 шт.

ВИ: Оправка для шлифовальных кругов.

ИИ: Шероховатость (класс шероховатости) поверхности оценивается путем измерения микронеровностей профилограф-профилометр ГОСТ 19299-73.

Позиция 4. Установить деталь, закрепить, после обработки раскрепить.

Шлифовать пов. 32 и 141 до D=50_-0,016 мм на длину L=23 мм.

РИ: Шлифовальный круг с прерывистой поверхностью ПП - прямого профиля D = 500 мм, В = 20 мм, d = 150 мм - 2 шт.

ВИ: Оправка для шлифовальных кругов.

ИИ: Шероховатость (класс шероховатости) поверхности оценивается путем измерения микронеровностей профилограф-профилометр ГОСТ 19299-73.

Оборудование: станок специальный агрегатный РАГ 1100/6А.

Расчет режимов резания:

Позиция 1 и 2

Шлифовать пов.45;132 и 13;82;166.

D=50мм; L=20мм;

Скорость круга Vк=35м/с;

Предварительное шлифование

Глубина шлифования t=0,075 мм;

Скорость заготовки Vз=40 м/мин;

Радиальная подача S_р = 0,005 мм/ход;

Расчет числа оборотов круга:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=12500 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_К=33 м/с.

Расчет числа оборотов заготовки:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=250 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_З=40 м/мин.

Окончательное шлифование

Глубина шлифования t=0,025мм;

Скорость заготовки Vз=30м/мин;

Радиальная подача S_р = 0,0025 мм/ход;

Расчет числа оборотов круга:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=12500 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_К=33 м/с.

Расчет числа оборотов заготовки:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=160 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_З=25 м/мин.

Эффективная мощность:

кВт.

Позиция 3 и 4

Шлифовать пов.70;103 и 32;141.

D=45мм; L=23мм;

Скорость круга Vк=35м/с;

Предварительное шлифование

Глубина шлифования t=0,075 мм;

Скорость заготовки Vз=40 м/мин;

Радиальная подача S_р = 0,005 мм/ход;

Расчет числа оборотов круга:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=12500 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_К=29 м/с.

Расчет числа оборотов заготовки:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=250 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_З=35 м/мин.

Окончательное шлифование

Глубина шлифования t=0,025мм;

Скорость заготовки Vз=30м/мин;

Радиальная подача S_р = 0,0025 мм/ход;

Расчет числа оборотов круга:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=12500 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_К=29 м/с.

Расчет числа оборотов заготовки:

об/мин;

Выбор стандартного числа оборотов: n=200 об/мин;

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов: V_З=28 м/мин.

Эффективная мощность:

кВт.

НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ. [3]

Расчет основного времени:

мин;

мин;

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Тв=Тус+Тзо+Туп+Тиз;

где Тус - время на установку и снятие детали, мин;

Тзо - время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп - время на приемы управления, мин;

Тиз - время на измерение детали, мин

Туп=0,05мин; Тзо=0,135 мин;Тус=0,32мин; Тиз=0,11 мин;

Тв=Тус+Тзо+Туп+Тиз=0,615 мин;

Определяется норма штучного времени Тшт:

Тшт=То+Тв+Тоб+Тот;

где Тпз - подготовительно-заключительное время, мин;

То - основное время, мин;

Тв - вспомогательное время, мин;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тот - время перерывов и личные надобности, мин.

То=0,053 Тв=0,615 Тоб=0,38 Тот=0,259

Тшт= 0,0253+0,615+0,38+0,259=1,279 мин.

Обоснование использования шлифовального круга с прерывистой поверхностью.

Идея создания прерывистого шлифования состоит в периодичеком прерывании контакта круга с заготовкой и исключении теплового насыщения поверхностных слоев обрабатываемого материала. По данным исследований, такой подход к управлению теплонапряженностью процесса позволяет повысить качество обработки при одновременном увеличении производительности шлифования. Причем эффект от прерывания контакта круга с заготовкой в ряде случаев выше, чем от оптимизации условий обычного шлифования и т.д.

Высокие технико-экономические показатели прерывистого шлифования обусловлены правильным выбором соотношения длин впадин и рабочего выступа круга. Прерывистые круги, особенно с радиальным расположением прорезей, имеют высокую вентилирующую способность и подают в зону резания мощную струю воздуха. Это способствует выдуванию стружки из зоны резания, что уменьшает засаливаемость круга. Кроме того, избыточное количество воздуха, подаваемого в зону резания, интенсифицируют процесс окисления и сгорания стружки. Окисленная стружка становится более мелкой и хрупкой, принимает шарообразную форму, не налипает на поверхность зёрен и не внедряется в поры круга.

Исследования, проведённые на закаливаемых цементированных, азотируемых, быстрорежущих сталях, твёрдых и жаропрочных сплавах, подтверждают снижение сил резания при прерывистом шлифовании по сравнению с обычным шлифованием примерно на 20 - 35%.

При высокопроизводительном прерывистом шлифовании наряду с обеспечением требуемой точности происходит уменьшение теплонапряжённости процесса, позволяющее исключить появление прожогов и микротрещин.

Таким образом, благодаря наличию специальной теории прерывистого шлифования появилась возможность дальнейшей интенсификации технологических процессов изготовления деталей машин.

Применение кругов с прерывистой рабочей поверхностью на машиностроительных заводах на операциях шлифования заготовок из материалов, предрасположенных к прижогам и трещинам, резко сократит брак.

Круги с прерывистой поверхностью по сравнению с обычными кругами (при определенном сочетании длин и впадин):

– снижают температуру в зоне контакта на 30 - 40%;

– позволяют шлифовать деталь с более форсированными режимами, не вызывая появления прижогов и трещин. За счет этого производительность возрастает в 2 - 3 раза;

– сохраняет длительное время хорошую режущую способность зерен. Число правок кругов с прерывистой поверхностью уменьшается в 3 - 5 раз. Общая стойкость кругов с прерывистой рабочей поверхностью возрастает в 2 - 3 раза.

Заключение

В курсовом проекте была обновление оснащенного линейного автоматического оборудования по созданию коленчатого вала.

Коленчатый вал состоящий из четырех цилиндров (рядного бензинового двигателя) необходим для крупных изменений механических движений стержней, закрепленных в поршне и преобразованное окружных движений. Вал имеет не жесткую структуру, основная нагрузка, приложенная на неё - переменная, при активном влиянии кручения или изгиба.

Технологический процесс - это поэтапное изменение конструктивных форм изделий посредством технологических операций.

Изделие, создается литьём в землю, присутствуют ощутимые припуски, следовательно, эксплуатируется ТП токарной операции и шлифовки.

Изучалось предназначение изделия и производство.

Коленчатый вал изготавливался методом литья в формы оболочки.

Созданы карты технологической наладки.

Технологическая оснастка была создана для сверлильных переходов, произведены математические расчёты.

Спроектированы быстропереналаживаемые сверла с СОЖ для предотвращения стружки. Применялись патроны для введения СОЖ.

Применялась токарно-протяжная обработка, использующие круговые пряжки.

Производилось шлифование шеек с применением оправки.



Список использованной литературы

1. Боровский Г.В., Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Справочник инструментальщика/Под общей редакцией А.Р.Маслова. М.: Машиностроение, 2005. 464 с.: ил.

2. Барановский Ю. В. Режимы резания металлов: Справочник/ под редакцией Ю. В. Барановского 3-е изд., перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1972.

3. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения./А.Ф.Горбацевич., Шкред В.А. 4-е изд., перераб. и доп. Мн.: Выш. школа, 1983.

4. Горохов В.А. Проектирование и расчёт приспособлений. Минск: ”Вышэйшая школа”, 1986, 238 с.

5. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник, Москва “Машиностроение”, 1979, 303 с.

Размещено на Allbest.ru