Обробка деталі вісь

ЗМІСТ

 

 

                                                                                                         Стор.

1   АНАЛІЗ ВИХІДНИХ ДАНИХ НА КУРСОВУ РОБОТУ

1.1 Службове  призначення і вибір матеріалу деталі_______________

1.2 Аналіз якості поверхонь деталі_____________________________

1.3 Технічний  контроль робочого креслення  ____________________

1.4 Аналіз технологічності  деталі______________________________

1.4.1 Якісний  аналіз технологічності___________________________

1.4.2 Кількісний  аналіз технологічності_________________________

2    РОЗРОБКА  МАРШРУТУ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ 

2.1 Вибір та  аналіз діючого заводського чи  типового технологічного процесу.  Задачі проектування______________________________________

2.2 Техніко-економічне  обґрунтування  вибору заготовки__________                         2.3 Вибір і обґрунтування баз_________________________________

2.4 Вибір і  обґрунтування послідовності обробки  поверхонь________

2.5 Розробка  маршруту обробки деталі__________________________

2.6 Аналітичний розрахунок припусків на циліндричну поверхню___

2.7 Вибір припусків на обробку і розрахунок міжопераційних розмірів_________________________________________________________

3    РОЗРОБКА  ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ОБРОБКИ  ДЕТАЛІ 

3.1 Розрахунок і вибір режимів різання__________________________

3.2 Нормування технологічних операцій_________________________

4    Вибір  інструментів і пристосувань  для контролю деталі______________

5   АЛЬБОМ ТЕХНОЛОГІЧНИХ КАРТ ______________________________

6   ЛІТЕРАТУРА__________________________________________________

7   ДОДАТОК_____________________________________________________

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Пояснювальна  записка:  с.,    рис.,    табл.,   24  літературних джерела, альбом технологічних карт    .

  Об’єкт проектування – вісь, що входить до складу вагонетки. У першій частині проведено аналіз службового призначення деталі, вибрано матеріал, проаналізовані вимоги до якості поверхонь, виконано аналіз робочого креслення та визначена    технологічність деталі.

 У другій частині курсової роботи розроблено маршрут виготовлення деталі, який включає в себе:

- аналіз заводського технологічного  процесу;

- проектування та вибір заготовки;

- вибір та обґрунтування баз;

- розробка послідовності обробки  поверхонь;

- розробка маршруту обробки деталі.

Третя частина присвячена аналітичним  розрахункам припусків на циліндричну  поверхню, міжопераційних лінійних розмірів і припусків на обробку.

Заключна четверта частина містить  закінчення розробки технологічного процесу обробки  вісі через уточнення змісту технологічних операцій, розрахунку та вибору режимів різання, а також нормуванню технологічних операцій.

Графічна частина містить креслення  заготовки, деталі і операційних  ескізів.

Пояснювальна записка виконана з використанням САПР ТМ, а графічна частина – КОМПАС-2D.

 

1 АНАЛІЗ ВИХІДНИХ ДАНИХ  НА КУРСОВУ РОБОТУ

 

1.1 Службове  призначення і вибір матеріалу  деталі

Деталь Вісь входить  до складу колісних пар вагонеток. Вісь розташована в опорах і призначена для піддержання та забезпечення обертання деталей встановлених на ній. Вісь на відмінну від вала не передає обертаючий момент але також як і вал, передає радіальні та вісьові сили. Вісь може обертатися так і знаходитись у зафіксованому положенні. Аналіз  вузла вказує на те, що на вісь встановлюються колеса вагонетки. В процесі експлуатації вісь зазнає радіального навантаження, удари, вібрації, абразивний знос, піддається впливу корозії, таким чином вона є навантаженою деталлю.

Сталь 45 застосовують при  виготовленні деталей, які вимагають  більш високої міцності, зносостійкості, працюючих без ударних навантажень. Із Сталі 45 виготовляють вали, штоки, фланці, втулки, та ін. Призначення матеріалу для даної деталі виконано вірно.

Хімічний склад сталі 45 та її замінників поданий у таблиці 1.1, механічні властивості сталі 45 її замінників у таблиці 1.2. Можлива сталь замінник Сталь 50, 50Г2 ГОСТ 4543-71.

Таблиця 1.1 –  Хімічний склад сталі 40, 45, 50

	С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr	Cu
Сталь 40	0.37 - 0.45	0.17 - 0.37	0.5 - 0.8	до   0.035	до   0.035	до   0.25	до   0.25	до   0.3
Сталь 45	0,42…0,5	0,17…0,37	0,5…0,8	до 0,04	до 0,035	до 0,3	до 0,25	до 0,25
Сталь 50	0,47…0,55	0,17…0,37	0,5…0,8	до 0,04	до 0,035	до 0,25	до 0,25	до 0,25

 

Таблиця 1.2 –  Механічні властивості сталі 40, 45, 50

	, МПа	, МПа	, %	, %	, Дж/см2	Твердість НВ
не менше						Не більше
Сталь 40	340	580	19	45	60	187
Сталь 45	355	600	16	40	50	241
Сталь 50	315	570	17	38	39	240

 

Згідно технічних вимог до деталі вісь, передбачено на шийках вісі ∅40h6 зробити термообробку, а саме, гартування 42…47HRC₃.

 

 

 

 

2. Аналіз якості поверхонь деталі

 

 Таблиця  1.3 - Аналіз якості поверхонь деталей

№  поверх.	Розмір, мм	Квалітет точністі	Допуск, мкм	Шорсткість, Ra	Відхилення
1	2	4	5	3	4
1	Торець ∅ 40	ІТ14	1550	6,3	Вільні пов.
2	Торець L 45	ІТ14	1550	1,6	Основні пов.
4	L18	ІТ14	1550	6,3	Вільні пов.
5-18	L5	ІТ14	1550	6,3	Вільні пов.
6-20	L30	ІТ14	1550	6,3	Допоміжні пов.
8-17	L40	ІТ14	1550	6,3	Виконавчі пов.
9-24	∅40	h6	1550	0,8	Основні пов.
10-21	R1,5	ІТ14	1550	6,3	Вільні пов.
11-23	∅50	h9	1550	3,2	Основні пов. радіальне биття 0,01
12-16	∅50	h12	1550	6,3	Вільні пов.
13-15	L580	ІТ14	1550	6,3	Вільні пов.
19-7	R0,5	ІТ14	1550	6,3	Вільні пов.
25	L20	ІТ14	1550	6,3	Вільні пов.
26	М8	7Н	1550	6,3	Вільні пов.
27	L5,5	ІТ14	1550	3,2	Виконавчі пов.
28	L14	14Н	1550	3,2	Виконавчі пов.

 

Основними базами є шийки Ø40h6 (поверхнні 9 и 24), на які насаджують

ся підшипники кочення і вони визначають положення  вісі у просторі.  Шийки під підшипники виготовляються з точністю 6 квалітета і шорсткістю Ra 0,8 мкм, що відповідає стандартним вимогам до таких посадок [7,31,32]. На ціх шийках передбачене радіальне биття 0,02.

   Виконавчими поверхнями є шпонкові пази (пов. 8 та 17), їх шорсткість Ra 3,2 мкм. Вони слугують для зачеплення з наступною передачею обертання.

      Допоміжними поверхнями є Ø50h9 (пов. 11-23) з шорсткістю Ra 3,2.

         Базою деталі є вісь.

         Інші поверхні є вільними і  виконуються з точністю IT 14 і шорсткістю Ra 6,3 мкм., що відповідає стандартним вимогам.

1.3 Технічний  контроль робочого креслення 

  На кресленні  деталі «Вісь» представлена одним видом та двома поперечними перерізами, який пояснює розміри шпонкового паза та різьбові отвори. Це дає повне уявлення про форму деталі, так як деталь має форму тіла обертання.

    На  кресленні указані усі необхідні  діаметральні розміри з посадками  і квалітетами точності. Номінальні розміри діаметрів взяті з « Нормального ряда линейных размеров» .

      Так як вісь має великі габаритні  розміри, та на кінцевих шийках виконується термічна обробка, гартування.

Лінійні розміри  проставлені ланцюговим та координатним методами і утворюють замкнені розмірні ланцюги. Допуски на лінійні розміри не указані і виконуються по 14 квалітету, про що свідчить запис на полі креслення.

     Шорсткість  указана на основних, виконавчих, допоміжних поверхнях. Вільні поверхні виготовляються по Ra 6,3, про що є відповідна запис в правому верхнєму куту креслення.

       В технічних вказівках присутні  вимоги до не вказаної  точності та твердості деталі.

У штампі приведена  назва деталі і її маса, марка матеріалу, вказано масштаб.

Таким чином, креслення  виконано у повній відповідальності до вимог ЕСКД і має всю необхідну  інформацію для повного уявлення про форму, розміри та якість деталі.

 

1.4 Аналіз технологічності  деталі

 

 1.4.1 Якісний аналіз технологічності

Деталь вісь відноситься  до 72 классу, 6 підкласу і має конструкторський код 716411. Вона виготовляється з поковки штампованої. Деталь має достатньо розвинуті поверхні для її закріплення в процесі обробки.

Конструкторську  класифiкацiйну характеристику деталі встановлюють, користуючись  класифiкатором  ЕСКД  [1].  Клас  71 .

• Клас 710000 - деталi тiла  обеpтання типу кілець, дисків, шківів, блоків, втулок, стаканів, колонок, валів, вісей, штоків, шпинделів та ін.
• Пiдклас 715000 -  з L більше 2D з зовнішньою поверхнею циліндричною.
• Група 715400 -без закритих уступів,двостороння,без зовнішньої різі.
• Пiдгрупа 715410 - без центрових отворів.
• Вид 715414 - з пазами на зовнішній поверхні,з отворами поза віссю деталі.

Отже  констpуктоpський  код  має  такий  вигляд : 715414.

Деталь має  просту конструкцію, що не перешкоджає  вільному підводу і відводу ріжучого інструмента в процесі її обробки. Досягнення необхідної точності розмірів можливо на універсальних верстатах  з використанням стандартних  інструментів і оснащення. У деталі відсутні труднодоступні для обробки поверхні, тому вона є технологічно.

 Жорсткість деталі нормальна при L/D=60/40=1,36 тому при обробці деталі на токарній операції необхідно закріпити її в трикулачковий патрон з використанням люнету та заднього центру. Вільна не спряжена поверхня має шорсткість Ra 6,3 мкм, що указує на роботу деталі при знакоперемінних навантаженнях (вібраціях).

Вісь виготовлена  зі Сталі 45. Даній сталі властива задовільна оброблюваність лезвійним  інструментом. Для чорнової обробки  слід застосовувати різець з твердого сплаву Т5К10, для чистової Т10К6 або  ВК8.

Виходячи з  даного аналізу конструкції та вимог при обробці можуть виникнути деякі труднощі але деталь є технологічною.

 

1.4.2 Кількісний  аналіз технологічності

 

1. Коефіцієнт  використання матеріалу:

                                                           (1.1)

де:   - маса деталі; – маса  поковки.

Орієнтовану  величину  розрахункової  маси  поковки  ( G_n. ) допускається визначати за  формулою :

                        G_n= M_д · K_р, кг                                                    (1.2)

 де   G_n - розрахункова  маса  поковки, кг ;

       М_д  -  маса  деталi, кг ;

       К_р  -  розрахунковий коефiциєнт, що встановлюється  в вiдповiдностi  з додатком  3 ( таблиця 20 )  ГОСТ 7505 - 89.

           Кр = 1,3 - 1,4;

          Приймаємо  Кр = 1,3

Розрахункова  маса  поковки  дорiвнює : = 14,2 ·1,3 = 18,46 кг.

Низьке значення коефіцієнта використання матеріала  пояснюється великою масою вал-шестерні і вибором у якості загатовки поковки. Але для таких умов такий коефіцієнт допустимий.