Розроблення операційного технологічного процесу виготовлення важеля, спроектувати пристрій для свердління отвору діам. 20Н7 - файл n20.docx

Розроблення операційного технологічного процесу виготовлення важеля, спроектувати пристрій для свердління отвору діам. 20Н7
Скачать все файлы (4865.4 kb.)

Доступные файлы (20):
n1.cdw
n2.cdw
n3.cdw
n4.cdw
n5.cdw
n6.cdw
n7.cdw
IMG_20131127_131954.jpg659kb.08.12.2013 12:53скачать
IMG_20131127_132235.jpg528kb.08.12.2013 12:53скачать
IMG_20131127_132240.jpg604kb.08.12.2013 12:53скачать
IMG_20131127_132336.jpg569kb.08.12.2013 12:53скачать
IMG_20131127_132344.jpg585kb.08.12.2013 12:53скачать
IMG_20131127_132509.jpg567kb.08.12.2013 12:53скачать
n14.jpg983kb.18.10.2013 17:34скачать
n15.cdw
n16.cdw
n17.cdw
n18.cdw
n19.cdw
n20.docx344kb.13.12.2013 09:27скачать

n20.docx

  1   2

Розробив
Перевірив
Норм. Контр.


Затвердив
Верхола Г.Л
Костюк В.С.


Зм.
Кільк.
Аркуш

№ док.

Дата
Підпис

МНРТС2-2.00.000.ПЗ

Літера

Аркуш

Аркушів


1






Інв. № оригін.

Зам. інв. №
Підпис і дата


Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний університет харчових технологій

Кафедра «Машинобудування,

стандартизації

та сертифікації обладнання

»


Курсова робота із дисципліни

«Технологічні основи машинобудування» на тему:

«Розроблення операційного технологічного процесу виготовлення важеля, спроектувати пристрій для свердління отвору 20Н7»


Роботу виконав:

студент групи М-4-2

Верхола Г.Л.


Науковий керівник:

Ас. Шуляк С.О

Київ - 2013


ЗМІСТ




Зміст

2




Вступ

3



Опис деталі

4



Аналіз технічних умов виготовлення деталі

5



Аналіз технологічності деталі

5



Вибір типу заготовки та спосіб її виготовлення

7



Технологічний маршрут виготовлення деталі

9



Визначення міжопераційних і загальних припусків на обробку

11



Визначення режимів обробки і основного часу

17



Опис конструкції і роботи пристрою

36



Розрахунок точності у спроектованому пристрої

40




Висновки

43




Література

44




Додатки

45


ВСТУП

Машинобудування є однією з найважливіших галузей промисловості. Її продукція – машини різноманітного призначення постачаються усім галузям господарства України. Зростання промисловості, а також темпи переозброєння їх новою технологією та технікою в значній мірі залежать від рівня розвитку машинобудування.

Основними завданнями технології машинобудування є проектування усього комплексу технологічних засобів які забезпечують випуск продукції заданої якості у заданій кількості та у встановлені строки, а також зниження собівартості продукції що випускається, підвищення якості, зменшення часу який витрачається на виробництво виробу, підвищення коефіцієнту використання матеріалу, автоматизація технологічних процесів.

Технологічна підготовка виробництва є визначальним етапом у циклі виробництва машин та механізмів. Один з етапів технологічної підготовки виробництва полягає у розробці технологічного процесу виготовлення деталей машин.

Темою курсового проекту є розробка технологічного процесу виготовлення важеля. Подібні деталі використовуються у багатьох машинах та механізмах. Обсяги їх виробництва досить великі.

Метою курсового проекту є закріплення знань яки було отримано на лекціях, практичних заняттях та придбання навичок виконання основних етапів розробки технологічного процесу та самостійного пошуку найбільш раціональних технічних рішень, які ґрунтуються на останніх досягненнях науки та техніки.
1. ОПИС ДЕТАЛІ

Важіль є ланцюгом системи машини чи апарату. Здійснюючи гойдальний рух важіль передає необхідні сили та рухи сполученим деталям, примушуючи їх виконувати потрібні переміщення з належною швидкістю.

Важіль має два отвори, вісі яких розташовані паралельно. Діаметр одного отвору 20 мм, другого 35 мм. У більшому отворі є шпонковий паз шириною 6 мм. Через шпонкове з'єднання передається крутний момент між важелем та валом  35 мм. Менший отвір – гладкий, деталь що в нього вставлена вільно обертається, тобто через це сполучення передається тільки сила, яка перпендикулярна осі отвору  20 мм.

Більша втулка важеля має висоту 40 мм, та товщину стінки 10,5 мм, яка зменшена до 7,5 мм у місці розташування шпонкового рівчака. Менша втулка важеля має висоту 20 мм, та товщину стінки 7,0 мм. Торці втулок оброблені що надає їм можливості ковзати по сполучених деталях. Для полегшення збирання механізму у втулках зроблено по дві фаски 2Ч45  у більшій втулці та 1,6Ч45 на меншій втулці.

Відстань між осями втулок складає 80 мм. Деталь симетрична відносно площини перпендикулярної осям отворів. Між собою втулки з'єднані стрижнем переріз якого являє собою перехрестя двох прямокутників 6Ч34 мм та 6Ч18 мм.

На важіль не діють великі навантаження, тому його виготовлено з чавуну марки ВЧ-35. Важіль не призначено для постійного руху з високими швидкостями, тому не застосовано підшипниковий вкладиш у меншій втулці, тертя відбувається між сталлю та чавуном.

Важіль призначено для перетворення руху з обертального на криволінійний та перетвореннями між силою та крутним моментом.

Він застосовується у машинах чи апаратах де необхідно періодично виконати синхронне переміщення сполучених деталей, наприклад при відкриванні та закриванні дверцят чи люків, жалюзі, блокуючих пристроїв, тощо.

2. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНИХ УМОВ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ

Точність розмірів. Отвори – основні та допоміжні бази, поверхнями яких важіль сполучується з шпонковим валом та валиком, спроектовано за Н7 та Н8. Відстань між осями отворів основної та допоміжної бази важеля відповідає розрахунковій – 80 мм, допустимі відхилення  0,1 мм.

Точність форми. Особливих вимог до точності форми поверхонь не пред'являється, тобто похибка форми не повинна перевищувати 50 % від поля допуску на відповідний розмір.

Точність взаємного розташування. Для гарного прилягання поверхонь отворів до сполучених деталей важелю має бути паралельна вісі поверхні отвору основної бази з припустимими відхиленнями 0,2/100 мм.

Плоскі оброблені поверхні втулок мають бути перпендикулярні осям отворів з припустимими відхиленнями 0,3/100 мм.

Якість поверхневого шару. Шорсткість поверхонь отворів Ra = 1,6.

3. АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ ДЕТАЛІ

Забезпечення технологічності конcтрукції виробу – це функція підготовки виробництва, яка передбачає взаємозв'язане рішення конструкторських та технологічних задач, які спрямовано на підвищення продуктивності праці, досягнення оптимальних трудових та матеріальних витрат та скорочення часу на виробництво [1].

Деталь повинна виготовлятися з мінімальними трудовими та матеріальними витратами. Ці витрати можуть бути значно скорочені раціональним вибором варіанту технологічного процесу, його оснащення, механізації та автоматизації, застосуванням оптимальних режимів обробки. Особливий вплив на трудомісткість виготовлення деталі має її конструкція та технічні вимоги на виготовлення.

Якісні показники технологічності конструкції деталі аналізуються за різними параметрами.
За конструктивною формою.

Більшість конструктивних елементів деталі уніфіковано та стандартизовано. Форма втулок важеля забезпечує сприятливі умови для роботи ріжучих інструментів.

За розмірами деталей.

Поверхні важеля мають квалітети, ступені точності та шорсткості відповідає їх службовому призначенню. Задані параметри поверхонь можуть бути забезпечені при обробці їх на верстатах нормальної точності. Кількість поверхонь, що оброблюються скорочено до мінімуму. Розміри на кресленику враховують особливості налаштування технологічного обладнання на розмір. Враховані вимоги щодо взаємного розташування поверхонь, які забезпечують функціональне призначення деталі.

Щодо процесу виготовлення деталі.

Деталь має отвори, що забезпечує зручність встановлення заготовки. Можлива обробка декількох поверхонь одночасно. На більшості поверхонь можлива обробка напрохід. Є можливість застосування стандартної та нормалізованої технологічного оснащення.

Щодо матеріалу деталі.

Матеріали що оброблюються розрізняють, згідно стандартів ISO, на шість основних груп. Матеріали кожної групи характеризуються унікальними властивостями по відношенню до оброблюваності різанням.

Група ISO K – чавун. Дає коротку сипку стружку. Чавун з кулястим графітом (NCI) піддається обробці складніше. До складу будь-якого чавуну входить карбід кремнію (SiC), що визначає абразивний характер зношування ріжучого пругу.

Чавун з кулястим графітом має рідкоплинність у 1,5…2,0 рази більшу ніж сталь, не має схильності до утворення гарячих тріщин и та забезпечує отримання щільного металу у малих перерізах без застосування "напусків". Вартість лиття з високоміцного чавуну на 25…30 % нижче вартості сталевого лиття.
4. ВИБІР ТИПУ ЗАГОТОВКИ ТА СПОСІБ ЇЇ ВИГОТОВЛЕННЯ

Матеріал заготовки – чавун з кулястим графітом ВЧ35 [2].

Основна відмінність високоміцного чавуну полягає в тому, що графіт у ньому має кулясту (округлену) форму. Така форма графіту краще пластинчатої бо при цьому значно менше порушується суцільність металевої основи. Чавун з кулястим графітом зазвичай застосовується для виготовлення станин, корпусів, кронштейнів, опір, плит, кришок, траверсів, колосників, важелів. Не застосовується для зварних конструкцій.

Хімічний склад чавуну ВЧ35, %:

C = 2,7…3,8; Si = 0,8…2,9; Mn = 0,2…0,6; S < 0,02; P < 0,1; Cr < 0,05.

Густина - 7200 кг/м3.

Модуль пружності, E=170000 МПа.

Модуль здвигу, G=70000 МПа.

Тимчасовий спротив при розтягуванні, ?т = 350 МПа.

Умовна межа течкості, ?0,2 = 220 МПа.

Відносне подовження при розриві, ?5  = 22 %

Твердість за Бринелем, НВ = 140…170.

Для виготовлення заготовки застосовуємо спосіб лиття у піщану форму, який включає наступні етапи

Ливарна форма складається з верхньої та нижньої півформ які виготовлять за ливарними моделями. Ливарну модель використовуємо нероз'ємну, дерев'яну. Для формування отворів використовує стрижні які виготовляються у стрижневому ящику. Також формується літниковая система каналів, через які розплавлений метал підводят в порожнину форми, та відводяться гази.

При виготовленні моделі передбачаємо формовочні ухили, які потрібні для зручності витягання модель з форми без її формування та для вільного видалення стрижня з стрижневого ящику. Також передбачаються округлення внутрішніх кутів поверхонь моделі – галтелі, які полегшують витягання моделі з форми, попереджують появу тріщин та усадних дутловин у виливку.

Припуски на механічну обробки, формовочні ухили, галтелі приймаємо згідно стандартів [3,4].

Для того щоб зробити форму в опоці використовується суміш, яку називають "вогкий пісок", яка включає: кремнеземистий пісок (SiO2), або хромисті піски (FeCr2O), або цирконістий пісок (ZrSiO4), в кількості від 75 до 85%, та інши складові, включаючи графіт, глину від 5 до 11 %, води від 2 до 4 %, інших неорганічних елементів від 3 до 5%, антрацит до 1%.

Для отримання модіфікованого чавуну застосовують мало вуглецевий (2,8…3,2 % вуглецю) та низькокремістий (1,0…1,5 % кремнія) чавуни, в які додають невелику кількість (0,15…0,3 %) спеціальних добавок. Для успішного модифікування необхідно, щоб температура чавуну під час випуску з вагранки була не нижче за 1420  С.

Зазвичай в практиці ливарного виробництва використовують комплексні модифікатори, до складу яких входять: магній, кремній, літій, алюміній, кальцій, марганець, берилій, церій, іттрій та інші редкісноземельні метали.

Для отримання кулястого графіту оптимальною є присадка 1,7 – 2,0 % ліґатури при вмісті сірки менше 0,02 % що забезпечує 85…95 % кулястого графіту у литій структурі.

Отримати відливок без усадних дутловин та шпаристості можливо за рахунок безперервного подавання розтопленого металу у процесі кристалізації до повного затвердіння.
5. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ МАРШРУТ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ

Складаємо загальний план обробки деталі, формулюємо зміст операцій технологічного процесу та обираємо обладнання. Отримані результати у оформлюються вигляді маршрутної карти [5].

При розробці технологічного процесу керуємося наступними принципами:

На вибір обладнання впливають наступні фактори:

Під час вибору верстатного пристосування необхідно, за можливістю, застосовувати оснащення з швидкодіючим затискачем та механізованим приводом.

Під час вибору ріжучого інструменту необхідно враховувати форму та розміри поверхні що обробляється, матеріал заготовки, режими різання та тип заготовки.

Технологічний процес (табл. 1) відповідає розглянутим принципам.

Таблиця 1

МАРШРУТ ОБРОБКИ ДЕТАЛІ "ВАЖІЛЬ"

опе-рації

Найменування

Обладнання

Зміст операції

10

Ливарна

Плавильна пічь, піщана форма

Лиття заготовки із чавуну ВЧ-35 шляхом лиття в піщану форму

20

Обрізка литників

Зубило, молоток

Видалення приростів

30

Термічна

Пічь

Гартувати до HRC 40…45

40

Обдувочна

Компресор

Звільнення від пилу

50

Токарна:

16К20, 3-кул. патр., упор




50.1




Різець прохідний відігнутий правий,Т15К6, =450, =100 , =80; ВхНхL=16х25х140, ШЦ1

Підрізати торець начорно

50.2




Прохідний упорний правий, =900

Підрізати торець начисто

50.3




Різець розточний прохідний відігнутий правийТ15К6, =300,=300,=1200;ВхНхL=16х25х140

Точити отвір ?35Н8 начорно

50.4




Різець розточний прохідний відігнутий правий

Точити отвір ?35Н8 начисто

50.5




Прохідний упорний правий, =900=100 , =80; ВхНхL=16х25х140, ШЦ1

Проточити фаску дотримуючись розміру 2х45

60

Токарна:

16К20, 3-кул. патр., упор




60.1




Різець прохідний відігнутий правий

Підрізати торець начорно

60.2




Прохідний упорний правий, =900

точити торець дотримуючись розмір 40h10

60.3




Прохідний упорний правий, =900=100 , =80; ВхНхL=16х25х140, ШЦ1

Проточити фаску дотримуючись розміру 2х45

70

Фрезерна:

6Н82Г,фреза циліндр.2200-0101,фреза2200-0307

фрезерувати дотримуючись розміру 10

80

Фрезерна:

6Н82Г,фреза циліндр.2200-0101,фреза2200-0307

фрезерувати дотримуючись розміру 20h10

90

Свердлильна:

2А125, кондуктор




90.1




Свердло ?18

Розсвердлити отвір з 13 до 18+0,3

90.2




Зенкер ?19,8

Зенкерувати отвір ?19,8+0,03

90.3




Розвертка ?19,94

Розвернути отвір начорно ?19,94+52

90.4




Розвертка ?20Н7

Розвернути отвір начисто ?20+21

100

Свердлильна:

2А125

Зенкерувати фаску 1,6х45 ̊ з двох сторін

110

Протяжна:

7634, протяжка шпонкова, втулка опорна

протягнути шпонковий паз

120

Слюсарна:

Напильник, лещата

зняти заусениці на шпонковому пазі

130

Мийна

Мийна машина

Звільнення деталі від пилу

140

Контрольна

Калібри

Контролювати точність розмірів

6. ВИЗНАЧЕННЯ МІЖОПЕРАЦІЙНИХ І ЗАГАЛЬНИХ ПРИПУСКІВ НА ОБРОБКУ

Правильний вибір припусків багато в чому визначає якість поверхні що обробляється. Необґрунтоване завищення припусків призводить до підвищеної витрати матеріалу, підвищенню сили та потужності різання, зменшенню строку служби ріжучого інструменту. Необґрунтоване зниження припусків може призвести до зниження якості поверхні, що обробляється.

Визначаємо складові операційних припусків, межопераційні розміри, допуски та розміри заготовок.

Для литої заготовки [6] важеля загальним припуском для всіх оброблюваних поверхонь може бути прийнятий припуск на поверхню з найточнішим розміром, яка піддається найбільшому числу ступенів оброблення. При цьому розмір заготовки, визначений за розмірами деталі з припусками приймаються початковими. Від них при конструюванні заготовки задаємо відповідні нахили.

У важелі поверхнею з найточнішим розміром є отвір 20Н7, який обробляється у три етапи [7, с. 60, табл. 40]:

  1. свердління 18 мм;

  2. зенкерування 19,8 мм;

  3. чорнове розвертання 19,94 мм;

  4. чистове розвертання 20,0 мм.

Розрахунок загального припуску литої заготовки ведемо за найточнішим розміром 20Н7.

Мінімальний припуск на чистове розвертання:

(1)

де Rz3 - висота мікронерівностей при чорновому розвертуванні, мкм;

Д3 - глибина дефектного шару при, мкм;

Тпр3 - сумарне значення просторових похибок при чорновому розвертанні, мкм;

у4 - похибка установлення деталі при чистовому розвертанні, мкм.

Rz2 = 10 мкм; Д2 = 20 мкм [7, с. 31, табл. 12]. Під час оброблення з одного встановлення у пристрої: Тпр2 = 100 мкм; у3 = 100 мкм.

Тоді





Максимальний припуск на чистове розвертання:

(2)

де Т3 – допуск при чорновому розвертанні, мкм;

Т4 - допуск при чистовому розвертанні, мкм.

Т3 = IT9 = 52 мкм; Т4 = IT7 = 21 мкм.



Номінальний припуск на чистове розвертання:

(3)



Мінімальний припуск на чорнове розвертання:

(4)

де Rz2 - висота мікронерівностей при зенкеруванні, мкм;

Д2 - глибина дефектного шару при зенкеруванні, мкм;

Тпр2 - сумарне значення просторових похибок при зенкеруванні, мкм;

у - похибка установлення деталі при чорновому розвертанні, мкм.

Rz2 = 30 мкм; Д2 = 30 мкм [7, с. 31, табл. 12]. Під час оброблення з одного встановлення у пристрої: Тпр2 = 100; у3 = 100.

Тоді



Максимальний припуск на чорнове розвертання:

(5)

де Т2 – допуск при зенкеруванні, мкм;

Т3 - допуск при чорновому розвертанні, мкм.

Т2 = IT11 = 130 мкм; Т3 = IT9 = 52 мкм.


Номінальний припуск на чорнове розвертання:

(6)


Мінімальний припуск на зенкерування:

(7)

де Rz1 - висота мікронерівностей при свердлінні, мкм;

Д1 - глибина дефектного шару при свердлінні, мкм;

Тпр1 - сумарне значення просторових похибок при свердлінні, мкм;

у2 - похибка установлення деталі при зенкеруванні, мкм.

Просторові похибки отворів після свердління [7, с. 32, табл. 13]:

(8)

де у – питоме зміщення, мкм/мм;

L – довжина отвору, мм;

С0 – зміщення отвору, мкм.

у = 0,9 мкм/мм; L = 20 мм; С0 = 25, тоді:



Rz1 = 50 мкм; Д1 = 70 мкм [7, с. 31, табл. 12]. Під час оброблення з одного встановлення у пристрої: Тпр1 = 100; у2 = 30,8.

Тоді



Максимальний припуск на зенкерування:

(9)

де Т1 - допуск при свердлінні, мкм.

Т2 – допуск при зенкеруванні, мкм;

Т1 = IT12 = 210 мкм; Т2 = IT11 = 130 мкм.


Номінальний припуск на зенкерування:

(10)



Мінімальний припуск на свердління:

(11)

де Rz0 - висота мікронерівностей при литті, мкм;

Д0 - глибина дефектного шару при литті, мкм;

Тпр0 - сумарне значення просторових похибок при литті, мкм;

у1 - похибка установлення деталі при свердлінні, мкм.

Сумарно Rz0 + Д1 = 800 мкм [7, с. 31, табл. 9]. Параметри чавунної відливки приймаємо згідно [8]: клас точності 9т, допуск розміру 1,8 мм; ступінь жолоблення 8, допуск форми та розташування 0,64 мм; загальний допуск 1,91 мм = 1910 мкм. Під час встановлення у пристрої у1 = 100 мкм.

Тоді



Максимальний припуск на свердління:

(12)

де Т0 - допуск при литті, мкм;

Т1 - допуск при свердлінні, мкм.

Т0 = IT14 = 620 мкм; Т1 = IT12 = 210 мкм.


Номінальний припуск на свердління:

(13)



Загальний припуск:

.(14)



Приймаємо

Коефіцієнт використання матеріалу:

(15)

де Мдет – маса деталі, кг;

Мзаг – маса заготовки, кг.


7. ВИЗНАЧЕННЯ РЕЖИМІВ ОБРОБКИ І ОСНОВНОГО ЧАСУ
  1   2
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации