Разработка технологии изготовлении полумуфты

 

Описание детали. Назначение.

 

Данная деталь относится  к деталям типа втулка. Главное  требование, предъявляемое к подобным деталям, состоит в достижении концентричности  наружных и внутренних поверхностей втулок и перпендикулярности торцов к оси центрального отверстия.

Деталь «Полумуфта» входит в сборочную единицу «Ротор». Полумуфта предназначена для  передачи крутящего момента от вала привода на вал ротора посредством  зубчатого соединения. В ряде случаев  муфты дополнительно поглощают  вибрации и толчки, предохраняют машину от аварий при перегрузках, а также  используются для включения и  выключения рабочего механизма машины без остановки двигателя.

Данная деталь относится  к фланцевым муфтам. Фланцевые  муфты состоят из двух полумуфт с фланцами, стянутыми болтами, причем половина болтов установлена с зазором, а другая – без зазора.

 

 

Деталь образована поверхностями  тел вращения, поэтому целесообразно  большинство поверхностей обрабатывать на токарном станке.

 

 

 

 

 

 

Анализ детали на технологичность.

 

Технологичность детали – совокупность свойств и  показателей, определяющих возможность  её изготовления с наименьшими затратами  при достижении требований к точности, указанных в чертеже. Технологичность  детали можно предварительно оценить, сравнивая деталь с имеющимися аналогами. Окончательное решение о технологичности  детали можно принять после разработки ТП и проведения технико-экономических расчётов.

Оценка технологичности  конструкции детали производится количественными  и качественными показателями.

 

К качественным показателям относятся следующие  факторы:

- материал детали;

- базирование и закрепление;

- простановка размеров;

- допуски формы и расположения;

- взаимозаменяемость;

- нетехнологичные конструктивные  элементы.

К количественным показателям технологичности относятся по ГОСТ 14.201-83:

- коэффициент использования  заготовки и материала;

- коэффициент точности;

- коэффициент шероховатости;

- себестоимость;

- коэффициент унификации.

Технологичной считается  та конструкция, обработка которой  возможна с максимальной производительностью  труда и минимальной себестоимостью.

 

Количественная  оценка технологичности конструкции.

 

Количественная  оценка технологичности конструкции  производится на основе анализа значений показателей технологичности изделия. Такими показателями в нашем случае будут служить коэффициенты средней точности и шероховатости.

Для расчета этих коэффициентов  необходимо составить таблицу, в  которой будет указаны характеристики (параметр шероховатости и квалитет точности) поверхностей детали.

 

Таблица 3:

 

Номер поверх-ности	Наименование обрабатываемых поверхностей	Данные чертежа
		Основные конструктивные элементы		Шерохова-тость Ra, мкм	Точность  размера поверхности по чертежу
		Диаметр, мм	Длина,   мм
1	Наружный плоский торец	75		10	9
2		65		10	14
3	Внутренняя цилиндрическая	65	10	10	14
4	Наружная цилиндрическая	75	5	10	14
5	Уступ	42,5		5	14
6	Наружная цилиндрическая	160	20	10	14
7	Уступ	35		10	14
8	Фаска	1х45°		10	14
9	Внутренняя цилиндрическая	125	20	2,5	9
10	Наружная цилиндрическая	90	17,5	10	14
11	Уступ	5		10	14
12	Наружная цилиндрическая	80	6,5	10	14
13	Наружный плоский торец			10	14
14	Внутренняя цилиндрическая	28	34	2,5	8
15	Паз	31,3	34	5	9
16	Фаска	1х45°		10	14
17	Внутренняя цилиндрическая	125	20	10	14
18	Фаска	1х45°		10	14

 

Коэффициент средней точности:

         , где – число размеров и поверхностей для каждого квалитета точности; - квалитет точности i поверхности.

Для нашей детали:

 

 

0,92

Коэффициент средней шероховатости:

  ,

где - средний класс шероховатости; – параметр оценки шероховатости;

 – число поверхностей соответствующего класса шероховатости.

 

 

По нормативам 

Полученные коэффициенты указывают, что деталь технологична.

 

 

 

Материал.

 

Сталь 45 ГОСТ1050-88 - сталь конструкционная углеродистая качественная.

Применение: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Заменители: 40Х, 50, 50Г2.

Химический состав в % материала сталь 45:

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.42-0.5	0.17-0.37	0.5-0.8	до 0.25	до 0.04	до 0.035	до 0.25	до 0.25	до 0.08

 

 

Технологическая часть.

 

Технико-экономическое обоснование  выбора метода заготовки.

 

При выборе метода получения  заготовки учитываются следующие  факторы: конструкция детали, материал детали, тип производства, вид продукции.

В данной работе: материал детали сталь 45, тип производства – единочное, для указанных условий выбираем способ получения заготовки – сортовой  прокат.

Наибольший диаметр детали: Ø160мм, длина: L=78 мм. Припуск на однократное подрезание торца 1мм: 2мм.

Общая длина заготовки:мм

Точность резки:±2 мм. Принимаем заготовку длиной: 82мм.

 

Для достижения заданной точности и шероховатости поверхности 6 при  номинальном диаметре 160 припуск 1мм. Общий диаметр заготовки:. По ГОСТ 2590-88 принимаем D=165мм.

Определим массу заготовки  из проката. Объем заготовки:

 см³

Масса заготовки: ,8 кг

Принимая технологические  потери при отрезки заготовок 5%, определяем расход материала на 1 деталь:

Число заготовок: 10 шт.

 

Стоимость заготовки.

 

12,8*31*1,05-(12,8-6,98)*6=38,2руб,

где - действующая оптовая цена единицы масса материала;

      - коэффициент транспортно-заготовительных расходов на приобретение материалов;

 – цена кг отходов материалов (стружка).

 – масса детали.

Разработка маршрута технологического процесса

Технологический процесс  изготовления детали включает в себя следующие операции:

1. Фрезерно-отрезная.
2. Токарная.
3. Сверлильная.
4. Долбежная.
5. Слесарная.
6. Гальваническая.
7. Контрольная.

Описание операций:

1. Фрезерно-отрезная.

Установ А.

1. Установить заготовку в наладку-призму, закрепить, подать до упора.
2. Отрезать заготовку на длину 82.Снять.

 

2. Токарная.

Установ А.

1. Установить заготовку в патрон, закрепить.
2. Подрезать: поверхность 1, поверхность 3 Ø65 на глубину 10, поверхность 4

Ø 75 на глубину 5.

3. Сверилить отверстие 14 насквозь.
4. Зенкировать.
5. Развернуть.

Установ Б.

Расточить: поверхность10 Ø 90 на глубину 53, поверхность 12 на глубину 18

Ø 80, поверхность6 Ø 160. Снять заготовку.

 

3. Сверлильная.

Установ А.

1. Установить заготовку, закрепить.
2. Сверлить 2 отверстия Ø 12Н9 поверхность 9.
3. Зенкировать.
4. Сверлить 2 отверстия Ø 11 поверхность 17 насквозь.

Установ Б.

1. Снять фаски: поверхность 8 и 18 по 2 отверстия на 1х45°.

 

4.  Долбежная.

Установ А.

1. Установить заготовку. Долбить паз 15 8Js9 насквозь.
2. Снять фаску 16 в пазу15 на 1х45°.

 

5. Слесарная
1. Снять заусенцы.

 

6.  Гальваническая.

1. Покрытие - Хим. Окс. прм.

 

7. Контрольная.
1. Проверить размеры, перпендикулярность и  шероховатости поверхностей согласно чертежу.

 

Выбор технологического оборудования и технологической оснастки.

 

При единичном и мелкосерийном  производстве обработку ведут на универсальном оборудовании.

Для токарной фрезерно-отрезной операции используют станок фрезерный 6Р11:

Наименование параметров		Ед.изм.		Величины
Класс точности				Н
Длина рабочей поверхности  стола			мм	1000
Ширина стола			мм	250
Перемещение стола X,Y,Z			мм	630 х 200 х 360
Расстояние от торца поворотного  шпинделя до поверхности стола			мм	50..410
Наибольшее выдвижение гильзы поворотного шпинделя			мм	60
Расстояние от оси поворотного  шпинделя до вертикальных направляющих			мм	285
Мощность главного привода			кВт	7,5
Пределы частот вращения шпинделя			об/мин	40 ... 2000
Габариты станка			мм
- длина				1470
- ширина				1975
- высота				1940
Вес станка

 

Для токарной операции станок токарный 16К20:

			16К20/1000
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм		над станиной	400
		над суппортом	220
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм			1000
Класс точности по ГОСТ 8-82			H
Размер внутреннего конуса в шпинделе, М			Морзе 6 М80*
Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72			6К
Диаметр сквозного отверстия  в шпинделе, мм			55
Наибольшая масса устанавливаемой  заготовки, кг		закрепленного в патроне	300
		закрепленного в центрах	1300
Число ступеней частот вращения шпинделя		прямого	23
		обратного	12
Пределы частот вращения шпинделя, мин		прямого	12,5-2000
		обратного	19-2420
Число ступеней рабочих подач		продольных	42
		поперечных	42
Пределы рабочих подач, мм/об		продольных	0,07-4,16
		поперечных	0,035-2,08
Наибольший крутящий момент, кНм			2
Наибольшее перемещение  пиноли, мм			200
Поперечное смещение корпуса, мм			±15
Наибольшее сечение резца, мм			25
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт			10
Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений  суппорта, кВт			0,75 или 1,1
Мощность насоса охлаждения, кВт			0,12
Габаритные размеры станка, мм	длина		2812
	ширина		1166
	высота		1324
Масса станка, кг			3035