Разработка технологического процесса обработки детали "Палец рессоры" при условии использования твердосплавных инструментов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования

Свердловской области

Государственное автономное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Свердловской области

«Ирбитский политехникум»

Курсовая работа

Разработка технологического процесса обработки детали «Палец рессоры» при условии использования твердосплавных инструментов

Исполнитель: Крутиков Евгений

Руководитель: преподаватель Прокопьев Е.С.

2013



Содержание

Введение

1. Описание детали

2. Химико-физические свойства материала

3. Выбор заготовки

4. Технологическая часть

4.1 Технологический процесс обработки детали «Палец рессоры»

4.2 Расчёт режимов резания

4.3 Выбор технологического оборудования

4.4 Выбор приспособления

4.5 Выбор режущего инструмента

4.6 Выбор мерительного инструмента

5. Организация рабочего места

6. Безопасность труда

Заключение

Список литературы



Введение

Цель курсовой работы: разработать и оснастить технологический процесс обработки детали «палец рессоры».

Задачи, которые необходимо решить для достижение постав-

ленной цели:

чтение чертежа,

выбор заготовки,

выбор металлорежущего оборудования,

подбор режущего и мерительного инструмента

расчет режимов резания.

Станочник должен знать конструкцию и принцип работы металлообрабатывающих станков, методы их наладки, правила работы на них, назначение, устройства и принцип работы, технологию обработки деталей.

Создателям машин принадлежит решающая роль в облегчении условий труда, сокращение доли тяжелых ручных операций. Эта задача решается с внедрением комплексной механизации. /1.с 3/ /2.с 3/



1. Описание детали

металлообрабатывающий станок инструмент

Палец рессоры предназначен для поддержки рессоры и гашения толчков.



2. Химико-физические свойства материала

Сталь 45 - сталь углеродистая конструкционная качественная С = 0,45% (Гост 1050 - 88)

Заменители стали:40, 38ХА, 40ХА, 50Г2.

Химический состава стали

Таблица 1

C	Mn	Si	Cr	Ni
0.45-0.50	0.50-0.80	0.17-0.37	< 0.25	0.25

Механические свойства стали

Таблица 2

Механические свойства	Физические свойства
увМПа	утМпа	б, %	Ш, %	НВ	г г/см3	л Вт/мс	а -106 1/С
600	355	16	40	197	7,814	60	11,65



3. Выбор заготовки

Для изготовления детали «палец рессоры» я выбрал заготовку из проката сортового профиля общего назначения. Сталь горячекатаную круглую.

В качестве заготовки я выбрал прокат обыкновенной точности диаметром 45 мм и

Длиной 180 мм.



4.Технологическая часть

4.1 Технологический процесс изготовления детали «Палец рессоры»

Таблица 3

Установка	Наименование операции	Содержание перехода
А	Токарно- винторезная	Установить и закрепить заготовку в 3-х кулачковый патрон 1.Подрезать торец как чисто. 2.Точить поверхность до d=40мм на L=175мм 3.Точить поверхность до d=32мм на L=165мм 4.Точить поверхность до d=29.9мм на L=L=35мм 5.Точить фаску 1*45? на d=32мм 6.Точить фаску 2*45? на d=29.9мм 7.Нарезать резьбу М30*3.5 на L=30мм Снять заготовку
Б	Токарно-винторезная	Установить и закрепить заготовку в 3-х кулачковый патрон. 1.Подрезать торец в размер L=175мм 2.Точить фаску 1.5*45? на d=40мм 3. Центровать торец 4.Сверлить отверстие d=9мм на L=70мм 5.Нарезать резьбу М10*1.5 на L=10мм Снять заготовку.
В	Горизонтально фрезерная	Установить заготовку в машинных тисках. 1.Фрезеровать поверхность B=40мм, t=3мм, L=10мм Снять деталь.

4.2 Расчет режимов резания

1. Подрезать торец как чисто

Определение глубины резания

t= 1.0мм /3. с 122. т.3.17./

Выбор подачи

Sо=0.4-1.0 мм/об /3. с 117. т.3.23./

Принимаем по паспорту станка

So=0.4мм/об /3.с70/

Расчет скорости резания

Vрез=Vтабл*К1м/мин

Где:

Vтабл- скорость резания м/мин

К1- поправочный коэффициент

Vтабл=198мм/об /3.с123. т.3.31/

К1= 1.2 /5.с125/

Vрез=Vтабл*К1= 198*1.2=237.6 м/мин

Число оборотов шпинделя рассчитывается по формуле

n=1000*V/П*Dоб/мин

где: V- скорость резания м/мин

D-диаметр заготовки мм

n= 1000*237.6/3.14*45=1681 об/мин

Принимаем по паспорту станка n=800об/мин /2.с70/

Расчет действительной скорости

V=П*D*n/1000= 3.14*45*800/1000= 113 м/мин

Основное машинное время рассчитывается по формуле

Tо= 1+?+у/S0*n

Расчетная длина обработки, мм

?- величина врезания инструмента, мм

у- величина перебега инструмента, мм

S0- подача, мм

n-число оборотов шпинделя об/мин

1=17мм

?=2…5мм, принимаю ?=2мм

у=1…3мм, принимаю у=1мм

T0=25+2+1/0.4*800=0.09мин

2.Точить поверхность до D=40мм на L=175мм

t= D-d/2

где: D-наибольший диаметр обрабатываемой поверхности, мм

d-диаметр поверхности после обработки, мм

t=45-42/2=1.5мм

So=0.4…0.6 мм/об /3. с.144 табл.3.19./

Принимаем: S0=0.5 мм/об

Vтабл. =150 м/мин /3.с123.табл.3.31/

n=1000*V/П*D

n=1000*242.5/3.14*45=1716 об/мин

Принимаем: n=800 об/мин

Vд=П*D*n/1000 м/мин

Vд=3,14*45*800/1000=113,04 м/мин

To=1+?+у/So*n мин



To=175+2+2/0.5*800=0.447 мин

3. Точить поверхность до D=32 мм на L=165мм

t=D-d/2 мм

t=45-32/2=6.5 мм/об за 2 прохода

So=0.6…0.9 мм/об

So=0.6 мм/об

Vтабл=157 м/мин /3. с 123.табл 3.32/

n= 1000*V/П*D

n=1000*157/3.14*45=1111 об/мин

принимаем n=800 об/мин

Vд=П*D*n/1000

Vд=3.14*45*800/1000=113.04 м/мин

To=1+?+у/So*n мин

To=165+2+2/0.6*800=0.35 мин

4.Точить поверхность до D=29.9 мм на L=35мм

t=D-d/2 мм

t=32-29.9/2=1.05мм

So=0.4…0.6 мм/об /3.с144, табл. 3.19/

Принимаем So=0,5 мм/об Vтабл=166 м/мин /3.с123,табл. 3.31/

n= 1000*V/П*D

n=1000*166/3.14*32=1652 об/мин

принимаем n=800 об/мин

Vд=П*D*n/1000

Vд=3.14*32*800/1000=80.3 м/мин

To=1+?/So*n

To=35+2/0.5*800=0.09 мин

5.Точить фаску 1*45о на d=32 мм

t=1мм

So=0.11…0.18 мм/об /3.с.115,табл 3.20/

Принимаем So= 0.11 мм/об

Vтабл=198 мм/об

n=1000*V/П*D

n=1000*198/3.14*32=1970 об/мин

Принимаем n=1000 об/мин

Vд=П*D*n/1000 м/мин

Vд=3,14*32*800/1000=80.3 м/мин

To=1+?/So*nмин



To=1+2/0.11*800=0.03 мин

6.Точить фаску 2*45о на d=29.9мм

t=2мм

So=0.11…0.18 мм/об /3.с.115,табл 3.20/

Принимаем So=0.11 мм/об

Vтабл=198 мм/об

n=1000*V/П*D=1000*198/3.14*29.9=2108 об/мин

Принимаем n=800 об/мин

Vд=3,14*29,9*800/1000=75 м/мин

To=1+?/So*n мин

To=2+2/0.11*800=0.045 мин

7.Нарезать резьбу в размер М30*3.5 на L=30 мм

Плашка

t=hмм

t=1.894 мм

So=Sмм/об /4,с245/

So=3.5 мм/об

Vрез=3-4 м/мин /4,с246/

Vрез=4 м/мин

n= 1000*V/П*D=1000*4/3.14*29.8=42.6 об/мин

D-диаметр стержня, мм /4,с233,табл.139/

Принимаю nст=12 об/мин



Vд=П*D*n/1000=3.14*29.9*12 =1,12 м/мин

To=30+2+3/1*12=2.8 мин

4.3 Выбор технологического оборудования

Выбираю в качестве оборудования следующие станки:

1. Токарно-винторезный станок модели 16К20

Станок предназначен,для выполнения разнообразных токарных работ: для обработки наружных, внутренних, цилиндрических, фасонных и торцевых поверхностей, нарезать внутреннюю и наружную резьбы и т. д.

Станок 16К20 имеет широкие технологические возможности, на нём можно обрабатывать заготовки, как закаленной, так и незакаленной стали, а также труднообрабатываемые материалы.

В станке главным движением является вращение шпинделя с закреплённой в нём заготовкой, а движение подачи, прямолинейное перемещение суппорта с резцом в продольном и поперечном направлениях. Все остальные движения вспомогательные.

Техническая характеристика:

* Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм 1000

* Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм: 215

* Пределы оборотов, об/мин 12,5-1600

* Пределы подач, мм/об

-- Продольных 0,05-2,8

-- Поперечных 0,002-0,11

* Мощность электродвигателя главного привода, кВт 11

* Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм 400

* Наибольший диаметр обработки над поперечными салазками суппорта, мм 220

* Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм 50

* Габариты, мм 2795х1190х1500

* Масса станка, кг 3005

/2, с. 68/

2. Консольный горизонтально-фрезерный станок, который предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ: обработки горизонтальных и вертикальных, плоских цилиндрических поверхностей, пазов, уступов, рамок, зубчатых колёс и другое. Технологические возможности этого станка расширяются с применением делительных головок, поворотных станков.

Технологическая характеристика станка модели 6Т80

Предел частот вращения шпинделя 50……2240

об/мин /50, 71, 100, 140, 200,280, 400, 560, 800, 1120, 1600, 2240/

Пределы подач стала, мм/мин

продольный и поперечный 200……1000

вертикальный 10……500

Мощность двигателя, кВт 3

Габаритные размеры станка, мм

Длина 1600

Ширина 1875

Высота 1528

4.4 Выбор приспособления

1. Универсальный трёх кулачковый самоцентрирующийся патрон с ручным зажимом торцовым плечом.

Такие патроны используют для установки и зажима под цилиндрической, шестигранной поверхности различных деталей (заготовок).

Универсальный трех кулачковый спирально-реечный патрон устанавливается на резьбовом конце шпинделя токарного станка. В корпусе патрона расположен диск, имеющий на одном торце коническое зубчатое колесо, а на другом - спиральные реечные пазы, находящиеся в зацеплении с рейками. Крестообразно пазу реек устанавливают и закрепляют винтами прямые или обратные наклонные кулачки. Превращение ключом одного из трех конических зубчатых колес, находящейся в зацеплении с коническим колесом диска, последний поворачивается и перемещает рейки с кулачками к оси патрона (при зажиме детали) и от оси (при её освобождении).

2. Машинные тисы применяются для закрепления и установки заготовок небольших размеров в единичном или мелкосерийном производстве ГОСТ 18684-73. /6.с104/

4.5 Выбор режущего инструмента

Резец применяется при обрабатывании поверхностей, подрезании торцев, отрезании деталей, вытачивании канавок и т.д.

Резец состоит из головки (т.е. рабочей части) и стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется специально заточной и имеет следующие элементы: переднюю поверхность, задние поверхности, вершину и режущие кромки.

Резец проходной отогнутый с углом = 450, предназначенный для обтачивания, подрезания торцов и снятия фасок, HxB = 16 x25 мм; L = 100мм ГОСТ 6743 - 61. материал Т15К6. (см. рис. 1). /4, с. 117/



Рис. 1. Резец проходной отогнутый

2.Центровочное сверло.

Сверло комбинированное без предохранительного конуса (см. рис. 5).

Для центрования торцов L = 50мм, D = 12мм, lo = 8 мм, d = 6мм.

Рис. 2. Сверло комбинированное без предохранительного конуса

3. Резцы токарные проходные упорные с напайными пластинами Т15К6 с сечением державки от 16х20 мм.

Предназначен:

- для черновой и чистовой обработки заготовок при продольной или поперечной подаче

- для точения ступенчатых деталей

- для подрезания уступов, буртиков и торцов

Изготовлены по ГОСТ 18879-82



Рис. 3. Резец проходной упорный

Плашка M 30х3,5 используется для нарезания наружной резьбы, изготовлена из Р6М5. ГОСТ 9740-71.

Рис. 4. Плашка M 30х3,5

5.Метчик М10-1.5 ГОСТ 3266-81

Метчик используется для нарезания внутреннихрезьб и представляет собой винт с прорезанными винтовыми или прямыми стружечными канавками. Рабочая часть метчика имеет калибрующую часть и режущую часть. Задняя поверхность метчика выполняется затылованной, а профиль должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.



Рис. 5. Метчик М10-1.5

6.Сверло спиральное с коническим хвостовиком d=9мм, L=140мм, lo=60мм

ГОСТ 10903-64

Рис. 6. Сверло спиральное с коническим хвостовиком.

7.Фреза цилиндрическая цельная D=50мм, d=22мм, L=50мм. ГОСТ 29092-91



Рис. 7. Фреза цилиндрическая цельная.

4.6 Выбор мерительного инструмента

1. Штангенциркуль - универсальный измерительный инструмент, предназначенный для измерения наружных и внутренних диаметров длины, толщины, глубины и т.д.

Штангенциркуль типа ШЦ -I имеет губки для наружных измерений, губки для внутренних измерений и линейку глубиномера. Точность измерений штангенциркулем определяется шкалой нониуса. Основной частью штангенциркуля является штанга с миллиметровыми делениями ГОСТ 166-63 (см. рис. 8).

Рис.8. ШЦ -I

2.Шаблоны предназначены для определения номинального размера шага метрической резьбы (набор М60?) и числа ниток на 1" (набор Д55?).

Конструкция обоймы набора обеспечивает возможность свободной замены шаблонов, а также регулирования плавности вращения их на оси.



Рис. 9. Шаблон резьбовой.

Калибр метрической резьбы гост 24997-81

Рис.10.Калибр метрической резьбы



5. Организация рабочего места

Рабочим местом называется часть производственной площади цеха, на котором размещены один или несколько исполнителей работы и обслуживаемая ими единица технологического оборудования; а также оснастка и предметы производства.

Перед станком на полу кладут деревянную решетку. Рабочее место, как и его оснащение, зависит от многих факторов, в том числе от типа станка и его размеров, размеров и формы заготовок, типа и организации производства и т.п. Чаще всего применяют планировку рабочего места станочника двух типов. При первом типе планировки инструментальный шкаф (тумбочка) располагается с левой стороны от рабочего, а стеллаж с правой. Такая планировка удобна при установке заготовки, снятий обработанной детали правой рукой или двумя руками (при изготовлении длинных и относительно тяжелых деталей). Все предметы и инструменты располагают на рабочем месте в пределах досягаемости вытянутой руки, чтобы не делать лишних наклонов, поворотов, приседаний и других движений, вызывающих дополнительные затраты времени, ускоряющие утомляемость рабочего. Все, что приходится брать левой рукой, располагают слева, то, что берут правой, располагают справа.



6. Безопасность труда

Перед началом работы:

Проверить, хорошо ли убрано рабочее место, при наличии неполадок в работе станка, принять меры по их устранению.

Привести в порядок рабочую одежду. Застегнуть рукава, убрать волосы под головной убор.

Проверить наличие под ногами защитной решётки и её устойчивость.

Подключить станок к электросети, включить местное освещение и отрегулировать положение так, чтобы рабочая зона была хорошо освещена, и свет не слепил глаза.

Во время работы:

Масса и габаритные размеры заготовки должны соответствовать паспорту станка.

При обработке заготовок массой более 16 кг, использовать грузоподъёмные устройства.

Запрещается работать в перчатках, а также забинтованными руками.

Постоянно следить за креплением заготовки.

Остерегаться накопления стружки на заготовке или на инструменте.

По окончанию работы:

Стружку смести в поддон или на савок щёткой, труднодоступные места чистить кистью.

Проверить качество станка.

Выключить местное освещение и отключить станок от электросети.

Обо всех неполадках станка сообщить мастеру.



Заключение

В процессе выполнения курсовой работы я закрепил и усвоил знания, полученные при обучении профессии - «Станочник». Убедился в том, что могу применять полученные знания и умения на практике. В процессе написания курсовой работы я достиг поставленной цели, т.е. разработал технологический процесс обработки детали «Вал шестерня». Раскрыл данную тему, а также выполнил поставленные задачи. При написании курсовой я использовал, не только знания, но и различную литературу, которая была необходима для выполнения моей работы. На протяжении двух месяцев я отбирал материал, выстраивал его в логической последовательности, выделял самое подходящее и главное, иногда перефразировал и добавлял свои мысли.

В курсовой работе я указал металлорежущее оборудование: станки токарно-винторезный 16К20 и вертикально-фрезерный 6Т10; режущий инструмент - резцы: проходной прямой, отогнутый, отрезной с наличием твердосплавных пластин, так же плашка круглая, центровочное сверло и фреза концевая с механическим креплением твердосплавных пластин; мерительный инструмент: штангенциркуль и резьбовой колибр.

Деталь «Вал шестерня» очень широко применяется в металлообработке, ее постоянно совершенствуют, так как она очень быстро изнашивается. Технологический процесс изготовления данной детали состоит из 6-ти установов и 18-ти переходов.

При написании курсовой работы я испытывал некоторые трудности связанные с расчетом режимов резанья и оформлением технологической карты, с которыми я постарался справиться.

Тшт=Тосн+Твсп+Тобсл+Тотд=7.51мин.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Схиртладзе А.Г. Станочник широкого профиля М. Высшая школа, 1998.-356с.

2. Фещенко, В.Н. Токарная обработка / В.Н. Фещенко, Р.Х. Махмутов. - М.: Высшая школа, 1990. - 303 с.

3. Вереина, Л.И. Справочник токаря / Л.И. Вереина. - М.: Академия, 2002. - 448 с.

4.Бергер, И.И. Справочник молодого токаря / И.И. Бергер. - Минск: Высшая школа, 1972. - 320 с.

5.Зайцев, Б.Г. Справочник молодого токаря / Б.Г. Зайцев. - М.: Высшая школа, 1977. - 368 с.

Размещено на Allbest.ru