Разработка техпроцесса изготовления детали вал

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                             

 

1. Анализ  диаметральных поверхностей  вала

 

2. Рассчитать заготовку из проката

 

3. Описать технологичность детали качественным методом

 

4.Рассчитать припуски  и промежуточные  размеры на поверхности, обрабатываемые  неоднократно

 

5. Составить маршрут обработки  вала

 

7. Рассчитать режимы резания на токарную операцию

 

8. Нормирование токарной операции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 . Анализ технических  требований диаметральных поверхностей вала

 

Анализ технических  требований :

-точность диаметральных и линейных  размеров;

-точность формы;

-точность взаимного расположения  поверхностей детали;

-шероховатость поверхностей;

-твёрдость поверхностей или  всей детали.

 

  Ø55 h14 – наружная цилиндрическая поверхность, выполняется с точностью по 14 квалитету, верхнее  отклонение  равно 0, нижнее -0.74мм.

     Шероховатость поверхности  Ra=10мкм.

  Ø40 js6 – наружная цилиндрическая поверхность, выполняется с точностью по 6 квалитету, верхнее  отклонение  равно +0.008мм, нижнее -0.008мм.

    Шероховатость поверхности  Ra=0.63 мкм.

  Ø30 k5 – наружная цилиндрическая поверхность, выполняется с точностью по 5 квалитету, верхнее  отклонение  равно +0.011мм, нижнее +0.002мм.

    Шероховатость поверхности  Ra=0.32 мкм.

  Ø30 h6 – наружная цилиндрическая поверхность, выполняется с точностью по 6 квалитету, верхнее  отклонение  равно 0, нижнее -0.013мм.

    Шероховатость поверхности  Ra=10 мкм.

                                 

Рисунок 1

 

1.2  Рассчитать  массу детали.

Рассчитаем  массу для  детали (рис.1).

                               mд  = ( πd1²/4·L1+ πd2²/4· L2+πd3²/4·L3) ·ρ ,                     (1)

                                      -6

где       ρ    =     7,8*10     кг/мм³ - плотность стали,

d1; d2 ;d3 –  диаметр ступеней вала,

L1; L2 ;L3- длины ступеней вала.

                                                                                                           

mд = ((3,14·40²/4) ·22+(3,14·55²/4) ·52+ (3,14·30²/4) ·195) ·7,8*10-6 = 2,2 кг

 

 

2. . Расчёт заготовки из проката

 

 

 

1. Назначить маршрут обработки  поверхностей:

           а) На   наибольший диаметр вала ø55h14.

          Маршрут  обработки:

           -точение  черновое h14;

           б) На  торцевые поверхности,  длина  вала  L= 269 h14:   

          Маршрут  обработки:

           - однократное  подрезание  h14.

2.  Определить общий припуск  на обработку поверхности с  наибольшим диаметром

 а)  определить,  промежуточные  припуски 

 

           -точение  черновое h14                                            Zd 1=2  ММ                 (6,С.14);

 

 б) определить  общий припуск на диаметр вала ø55h14 по формуле (1).

          2Zd общ.. = Zd i,                                                                                       (1)                                                                                        

          где  Zd i- промежуточный припуск на одну сторону диаметрального размера.

          2Zd общ =  2*2 = 4мм.

 

3.Определить общий припуск на  длину вала L= 269 h14.

          а) определить  промежуточные припуски  на сторону

- однократное подрезание  h14                ZL1=2,2 ММ                 (6,С.17);

         б) Определить  общий припуск на длину вала по формуле (2)

                 ZLобщ .1= ZLi,                                                                                     (2)                                             

          где  ZLi      - промежуточный припуск на  сторону, мм.

ZLобщ .1  = ZLобщ..2 = 2,2 мм

 

 

 

4.Определить диаметр и длину  заготовки.

         а) определить  диаметр  заготовки по формуле (3)

                           Dз = D+2Zdобщ,                                                                       (3)         

            где D - наибольший диаметр детали, мм.

                      Dз =    55+4=59мм                             

             б) определить  длину заготовки  по формуле (4)

            Lз=L+ZLобщ.1 + ZLобщ .2,                                                                         (4)                                                       

           где L - общая длина детали,  мм.

          Lз=269+2,2+2,2=273,4 мм

5. Скорректировать  диаметр заготовки  по сортаменту и назначить  предельные отклонения на  диаметр и длину заготовки.

На диаметральный размер заготовки  назначаем предельные отклонения  в зависимости от точности проката и  его диаметра,   в соответствии с литературой (6, с. 169).  Назначаем предельные отклонения  на линейный  размер в соответствии с литературой (6, с. 17).

 

 Круг   60-В ГОСТ2590-88 

            40Х  ГОСТ4543-88

                                                                         +0,5

             на диаметр -   60 -1,1   мм,

             на длину    -    273,4 -0,6 мм

6. Определить длину штучной  заготовки 

      а)  определить  ширину реза дисковой пилы  в=4мм (6, с. 18,т.11)

      б)  определить  длину штучной заготовки по  формуле ( 5)

        Lшт.з=Lз+в ,                                                                                                    (5)                                     

где  в- ширина реза, мм

        Lшт.з=273,4+4=277,4мм

7. Определить  количество заготовок, получаемых  из прутка по формуле (6)

Длину прутка принимаем  10м  и  7м.

Полученное значение округляем в  меньшую сторону.

nд=(Lпр-Lзаж)/ Lшт.з.                                                                                                 (6)

где Lпр.- длина прутка, мм,

 Lзаж - длина зажима прутка, мм (1, с. 18). 

nд1.=(10000-60)/277.4=35.8 = 35 шт.

nд2.=( 7000-60)/277.4=25.01= 25 шт.

8. Определить  длину остатка  прутка, по формуле (7)

Lост= Lпр-Lзаж-Lшт.з.×nд                                                                                                (7)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

Lост 2= 7000-60-277.4×25= 5 мм

Lост 1  = 10000-60-277.4×35=231 мм

        Выбираем длину  проката 7 метров, у которого меньше величина остатка. Последующие расчеты ведутся с использованием  проката 7  метров.

 Определить  норму расхода  материала по формуле (8)

Нрасх.=                                                                                                           (8)

 

                                 

где Мпр.- масса проката, кг,

 nд.    – количество деталей, получаемых из проката выбранной длины, шт.

Масса проката может быть получена  по формуле (9)

       Мпр.= Мпог.м×Lпр.,                                                                                        (9)                                                                                      

  где М пог.м. - масса одного погонного метра прутка.

М пог.м.=22.19кг

Мпр.= 22.19×7=155.3кг,

Нрасх.=153.3/25=6.132кг

  10. Определить   КИМ по  формуле  (10)

  КИМ=mд / Нрасх,                                                                                                 (10)                                                                                     

  где mд – масса детали.

КИМ=2.2/6.132=0,36

 

3.   Оценка технологичности  детали качественным методом

 

 

Расчёта для детали рисунок 1.       

1.Качественная оценка  ТКИ для вала (рис.1).

 

Деталь технологична по следующим показателям

 

1.Небольшая масса детали, менее 5кг.

2.Удобные базы.

    3.Свободный доступ  режущего  инструмента к обрабатываемым  поверхностям.

4.Унификация размеров и конструктивных элементов деталей.

5.Деталь  жесткая, т.к.  L/dср. = 269/42 =4,2 ; 6,4 ≤10.

6.Имеются  центровых отверстий.

7. Диаметры ступеней валов убывают  от середины к краям.

8. Не большой перепад диаметров ( dmax/dmin =55/30 =1,8;  2≥1,8)

 

Деталь нетехнологична по следующим показателям

1. Высокая точность и качество поверхностей детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Рассчёт припусков  и промежуточных размеров на поверхности, обрабатываемые неоднократно

 

Таблица 1- Расчёт припусков табличным методом

Переходы обработки	Припуски, мм	Расчёт промежуточных размеров, мм	Промежуточные размерыс предел. отклон.
1	2	3	4
Заготовка   Точ. чернов. h13   Точ. чистов.    h10   Шлиф. пред.    h7   Шлиф. чист.    к5         Точ. чернов. h13   Точ. чистов.    h10   Шлиф. пред.    h7   Шлиф. чист.    h6           Точ. чернов. h13   Точ. чистов.    h10   Шлиф. пред.    h7   Шлиф. чист.    js6	12,55*   0,75   0,13   0,07                12,55*   0,75   0,13   0,07           7,55**   0,75   0,13   0,07	Наружная поверхность 30к5,   60   30,4+2×0,75=30,9   30,14+2×0,13=30,4   30+2×0,07=30,14   30   Наружная поверхность 30h6 60   30,4+2×0,75=30,9   30,14+2×0,13=30,4   30+2×0,07=30,14   30   Наружная поверхность 40 js6   60   40,4+2×0,75=30,9   40,14+2×0,13=30,4   40+2×0,07=30,14   40	30,9h13(-0,33)   30.4h10(-0,12)   30,14h7(-0,021)               30к5         30,9h13(-0,33)   30.4h10(-0,12)   30,14h8(-0,033)   30h6           40,9h13(-0,39)   40.4h10(-0,1)   40,14h8(-0,039)               40 js6

*Припуск на точение черновое  определяется по формуле:Z1= (60-34,9):2=12,55мм

** Припуск на точение черновое определяется по формуле:Z1= (60-44,9):2=7,55мм

 

 

 

5 . Маршрут обработки вала

 

Таблица1-Маршрут обработки вала

 

№ операции	Наименование операции, операционный эскиз, содержание    операции	Оборудование
005	Фрезерно-центровальная ФРЕЗЕРОВАТЬ ПОВЕРХНОСТЬ 1,3,  СВЕРЛИТЬ  ЦЕНТРОВЫЕ ОТВЕРСТИЯ  2,4.	Фрезерно-центровальный станок МР77
010	Токарно- винторезная ТОЧИТЬ ПОВЕРХНОСТИ НАЧЕРНО 1, 2, 3 ТОЧИТЬ  ПОВЕРХНОСТИ  НАЧИСТО 1, 3	Токарно-винторезный станок 16К20
015	Токарно- винторезная ТОЧИТЬ  ПОВЕРХНОСТИ НАЧЕРНО 1, 3 ТОЧИТЬ  ПОВЕРХНОСТИ  НАЧИСТО 1, 2, 3	Токарно-винторезный станок 16К20
020	Вертикально-фрезерная ФРЕЗЕРОВАТЬ ПАЗ 8Х134	Фрезерный станок 6Н12
025	Термообработка	Печь
030	Круглошлифовальная ШЛИФОВАТЬ ПОВЕРХНОСТЬ 1 Ø40 js6	Станок круглошлифовальный 3М15
035	Круглошлифовальная ШЛИФОВАТЬ ПОВЕРХНОСТИ 1, 2  Ø30 k5 Ø30 h6	Станок круглошлифовальный 3М15