Контроль качества втулки

государственное бюджетное образовательное  учреждение

 среднего профессионального  образования

 «Пермский политехнический  колледж имени Н.Г. Славянова»

 

 

 

Пояснительная записка 

к курсовому проекту

по дисциплине «Контроль качества и испытания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент группы УК-09-9     Л.В. Макарова

 

 

Руководитель:       Т.П. Анисимова

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермь

2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Описание конструкции и назначение детали      3
  2. Маршрут обработки детали         5
  3. Технологический процесс технического контроля     8
  4. Выбор видов контроля         10
  5. Выбор и обоснование средств контроля      12
  6. Определение разряда работ исполнителей

технического контроля         12

  1. Определение времени на операции технического контроля   13
  2. Проектирование средств технического контроля     15

Список использованных источников       18

Технологическая документация:

  1. маршрутно-операционное описание процесса технического контроля
  2. операционные карты эскизов

 

1. Описание конструкции и назначение  детали


 

Деталь «Гнездо» представляет собой втулку. Втулка конструктивно представляет собой вал с отверстием. Втулка, деталь машины, механизма, прибора цилиндрической или конической формы, имеющая осевое отверстие, в которое входит другая деталь.

В зависимости от назначения применяют втулки:

  1. Подшипниковые;
  2. Закрепительные;
  3. Переходные и др.

        Подшипниковая втулка - это одна из деталей  неразъёмного подшипника скольжения, в отверстии которой вращаются оси или цапфа вала.

Втулка закрепительная служит для закрепления внутренних колец подшипников и других деталей на цилиндрических участках валов и осей.

Переходная же втулка служит для таких целей:  установка инструмента с коническим хвостовиком в шпиндель станка, имеющего отверстие большего размера, чем хвостовик инструмента и др.

Втулка — тело вращения. Из требований, предъявляемых к шероховатости  обрабатываемых поверхностей, можно  сделать вывод, что поверхности, обрабатываемые по 7-ому классу, точности являются основными, то есть по ним происходит соединение втулки с другими деталями.

Втулки в  основном изготавливают из конструкционных  и легированных сталей, отвечающих требованиям высокой точности, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к конструкционным напряжениям, повышенной износостойкостью.

Сталь 40 конструкционная  низколегированная качественная сталь, применяется для деталей, к которым  предъявляются требования высокой  поверхностной твердости при  невысокой прочности сердцевины, хорошей обрабатываемости. После поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ - детали средних размеров, к которым предъявляются требования высокой

 

поверхностной твердости и повышенной износостойкости  при малой деформации.

Деталь изготовлена  из стали 40 . Химический состав и механические свойства материала детали приведены в таблицах.

Химический  состав

Химический элемент

%

Кремний (Si)

0.17-0.37

Медь (Cu), не более

0.25

Мышьяк (As), не более

0.08

Марганец (Mn)

0.50-0.80

Никель (Ni), не более

0.25

Фосфор (P), не более

0.035

Хром (Cr), не более

0.25

Сера (S), не более

0.04


 

Механические  свойства проката

Термообработка, состояние  поставки

Сечение, мм

sB, МПа

d5, %

d4, %

y, %

KCU, Дж/м2

HB

Сталь калиброванная 5-й категории  после отжига или высокого отпуска 

  

510 

14 

  

40 

    

По данным таблиц можно  сделать вывод, что материал для  выполнения детали «Гнездо» выбран правильно для данных условий работы детали в узле. Выбранная сталь подходит по всем показателям, предъявляемым к материалу.

Тип производства – среднесерийное (115 штук в партии).

 

 


2.Маршрут обработки детали

Маршрут технологического процесса механической обработки «гнезда», изображенного на рисунках 1,2, приведен в таблице 1.

 

Рисунок 1. Эскиз детали «Гнездо».

Таблица 1. Маршрут обработки детали типа втулка


 

№ оп.ер.

Наименование  операции

Схема базирования  и установки

Содержание  операции

000

Заготовительная

  

Штамповка

005

Входной контроль

  

Поверить соответствие марки материала, диаметральные и линейные размеры заготовки нормативным документам

010

Токарная  черновая

Обработать поверхности  5, 6, 7, уступ 3, поверхность 4, снять фаску 12.

 015

Операционный  контроль

  

Проверить линейные и  диаметральные размеры

020

Токарная чистовая

  

Снять фаски 10,11, 13, поверхность 8.

025

Операционный контроль

  

Проверить линейные и  диаметральные размеры

030

Сверлильная

Просверлить отверстие 7, зенкеровать и развертывать

035

Операционный  контроль

  

Проверить диаметральный  размер

040

Круглошлифо- вальная.

Шлифовать поверхность 4 (начерно и начисто).

045

Операционный  контроль

  

Проверить линейные и  диаметральные размеры

050

Круглошлифо-

вальная.

Шлифовать поверхности 8,9 (начерно и начисто).

055

Операционный  контроль

  

Проверить линейные и  диаметральные размеры

 

 

 

060

Приемочный

контроль

  

Проверить линейные и диаметральные размеры, шероховатость, технические требования

 

Термообработка

  

217 НВ


 

 

 

 

 

 


3.Технологический процесс технического контроля детали

 

Процесс технического контроля является неотъемлемой частью технологического процесса изготовления детали типа втулка.

Процессы и операции технического контроля разрабатываются  совместно с технологическим  процессом обработки и обеспечивают необходимую взаимосвязь и взаимодействие этих процессов.

 

4. Выбор видов контроля


 Для среднесерийного производства разработаем технологию контроля с операционным описанием.

  • Входной контроль – выборочный.
  • Операционный контроль – выборочный.
  • Приемочный контроль – сплошной (контроль отклонений) и выборочный (контроль геометрических параметров). Применяют универсальные и специальные средства контроля.

 

 


5.Выбор и обоснование средств контроля

 

Выбор средств контроля должен обеспечивать следующие показатели, такие как точность измерения, достоверность, трудоемкость, стоимость контроля.

Выберем средства контроля для входного, межоперационного и приемочного контроля.

 

6.1 Входной  контроль:

Проверим линейные размеры 100, 15и диаметральные размеры ø80, ø140

Допустимая погрешность измерения:

 

15

δ=0,1мм

100

δ=0,2мм

ø80

δ=0,12мм

ø140

δ=0,2мм


Для контроля размеров назначим штангенциркуль ЩЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80, для которого погрешность показаний Δ=0,05мм, что удовлетворят условию Δ<δ=0,1 мм.

 

6.2 Операционный контроль:

Проверить линейные размеры: 80, 5, 5, 90; и диаметральные размеры: Ø112, Ø118, Ø 100Н7, Ø 120f7, Ø 8Н7.

Допустимая погрешность измерения [4, с. 72 табл.16]:

5

δ=0,1мм

5

δ=0,1мм

80

δ=0,16мм

90

δ=0,16мм

Ø112

δ=0,12мм

Ø118

δ=0,2мм

Ø120

δ=0,012мм

Ø100

δ=0,012мм

Ø8

δ=0,01мм


 

Для контроля размеров 5, 5, 80, 90 выбираем ЩЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80, у которого погрешность показаний Δ=0,05мм, что удовлетворят условию Δ<δ=0,1мм.

Для контроля размеров Ø 100Н7, Ø 120f7, Ø 8Н7 примем микрометр МК-50-2 ГОСТ 6507-78, у которого погрешность показаний Δ=0,004мм, что удовлетворят условию Δ<δ=0,01мм.

 

6.3 Приемочный контроль:

Проверить линейные размеры: 90, 15, 80, 5, 100, 5; и диаметральные размеры: Ø 140, Ø100Н7, Ø118, Ø112, Ø80, Ø120f7, Ø8Н7.


Допустимая погрешность измерения [4, с. 72 табл.16]:

90

δ=0,16мм

15

δ=0,1мм

80

δ=0,16мм

5

δ=0,1мм

100

δ=0,2мм

5

δ=0,1мм

Ø140

δ=0,2мм

Ø100Н7

δ=0,012мм

Ø118

δ=0,2

Ø112

δ=0,12

Ø80

δ=0,12

Ø120f7

δ=0,012

Ø8Н7

δ=0,01


 

Для контроля размеров 90, 15, 80, 5, 100, 5, Ø140, Ø118, Ø112, Ø120 выбираем ЩЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80, у которого погрешность показаний Δ=0,05мм, что удовлетворят условию Δ<δ=0,1мм.

Для контроля размера  ø100Н7 используем гладкий калибр-пробку с неполной насадкой Пробка 8133 – 0926 ГОСТ 14810-69.

Для контроля размера  ø120f7 используем калибр-скобу гладкий односторонний, двупредельный Скоба 8113 – 0161  ГОСТ 18360-93.

Для контроля размера  ø8Н7 используем гладкий калибр-пробку двусторонний со вставками Пробка 8133 – 0926 ГОСТ 14810-69.

Для контроля шероховатости Ra1,25; Ra2,5 используем образцы шероховатости.

Для проверки требования радиального биения поверхностей используем биениемер, который состоит из плиты, центров и штатива, индикатора ИЧО2 кл.0 ГОСТ 577-68.

 


6.Определение разряда  исполнителей контроля

При определении разряда работ и профессии исполнителя контроля рассматриваются только штатные контролеры, а также учитывается то, что в знания и навыки контролеров каждого последующего разряда обязательно входят знания и навыки контролеров всех предыдущих разрядов.

В Таблице 3 определен разряд  исполнителей контроля [4, с81-85].

Таблица 3 - Контроль входной

Работа контролера по:

Разряд

Наименованию детали

2

Выполняемых функций

2

Сложности конструкции  детали

2

Контролируемому параметру

3

Точности контролируемого параметра

3

Наименованию средств  контроля

2

Специальным требованиям  к контролеру

2

Признакам категорий  состава исполнителей технического контроля

3

Итоговый разряд:

3


 

7. Определение норм времени на операции технического контроля

 

Трудоемкость операции контроля определяется по формуле:

Ток=[Σ(Тпк+Твс+Тпв)+Тпз]*Кдоп/Ксл*Кв,

где: Тпк – трудоемкость перехода;

Тпк =Ткп*Кт;

где: Ткп – время  на контроль параметра;

Кт – число контрольных  точек;

Твс – вспомогательное время  на установку и снятие детали;

Тпв – время на поворот детали;

Тпз – подготовительно  – заготовительное время;

Тпз =Кпз*Σ(Тпк+Твс);

где: Кпз – коэффициент  подготовительно-заготовительного времени

Кпз =25%=1,25;

Ксл – поправочный  коэффициент, Ксл =1;

Кдоп – коэффициент  учитывающий время на отдых и личные надобности, Кдоп =1,35;

Кв – коэффициент  выборочности контроля при 100% контроля, Кв=1.

 

Входной контроль:

 

Проверить линейный размер: 15, 100; диаметральные размеры: ø140, ø80.

Ткп= 0,08+0,066+0,054+0,046=0,246 мин, КТ = 4;

Тпк=4*0,246=0,984 мин

Твс = 0,07мин, Тпв = 0 мин;

Тпз = 1,25*(0,984+0,07) = 1,3175 мин;


Ток = [(0,246 +0,07+0)+1,3175]*1,35/1*1= 2,2 мин.

 

 

Операционный контроль:

 

Ткп = 0,05+0,063+0,04+0,046+0,063+0,072+0,0246+0,0246+0,046=0,4292 мин,

Кт = 9;

Тпк1 = 0,4292*9 = 3,8628 мин;

Твс1 = 0,006 мин;

Тпв1= 0,032 мин

 

Приемочный контроль:

 

  1. Проверить линейные размеры: 90, 5, 15, 5, 80, 100; диаметральные размеры: ø140, ø100Н7, ø118, ø112, ø80, ø120f7, ø8Н7; шероховатость поверхностей, 

Ткп =0,05+0,063+0,04+0,046+0,063+0,072+0,096+0,084+0,082+0,0246+0,0246+

 0,04+0,44=1,7292 мин, КТ=13;

Тпк1 = 1,7292*13 = 22,4796 мин;

Твс1 = 0,006 мин;

Тпв1= 0,032 мин.

 

  1. Проверить радиальное биение поверхности

мин.

 

Для всей операции: Тпк=3 мин;

Твс=0,006 мин;

Тпв=0,032 мин;

Тпз =1,25*(12+0,006+0,154)=15,2 мин;

Ток = (12+0,006+0,032+0,154+15,2)*1,35=37 мин.

 


 

 


8. Проектирование средств контроля

 

Для контроля наружного диаметра ø 120f7 выбираем гладкий калибр-скобу с неполной насадкой.

Проведем расчет исполнительных размеров скобы.

Отклонения контролируемого размера: ø

Значение допуска и  отклонения середины поля допуска [2,с18 тбл.1]:

α = 0;

Н = 6 мкм = 0,006 мм;

Z = 5 мкм = 0,005 мм.

Тогда исполнительные размеры калибра-скобы равны:

ПРmin= dmax - Z1 - H1/2, где

Z1 – отклонение середины поля допуска на изготовление калибра-скобы ПР относительно наибольшего предельного размера вала;

Н1 - допуск на изготовление калибров-скоб;

dmax – максимальный предельный диаметр вала, dmax= d+es.

ПРmin = d+es - Z1 - H1/2 = 120 – 0,036 - 0,005 - 0,006/2 = 119,956 мм

НЕmin= dmin + - H1/2, где

- компенсация погрешности контроля калибрами-скобами;

dmin – минимальный предельный диаметр вала, dmin =d+еi.

НЕmin= d+еi- H1/2=120 - 0,071 - 0,006/2 = 119,926мм

На чертеже укажем размеры ПРmin= 119,956мм,

                                                  НЕmin=119,926мм.

В качестве материала  для изготовления калибра-скобы  принимаем сталь 20 по ГОСТ 1050-74. Рабочие  поверхности цементируем. Толщина слоя цементации не менее 0,5 мм.

Твердость рабочих поверхностей, поверхностей заходных и выходных фасок  должна быть впределах 59…65 HRC.

Параметр шероховатости Ra рабочих поверхностей – 0,08 мкм.

Для контроля внутреннего  диаметра ø100Н7 используем гладкий двусторонний калибр-пробку.

Проведем расчет исполнительных размеров пробки.

Отклонения контролируемого  размера: ø

Значение допуска и  отклонения середины поля допуска [2,с18 тбл.1]:

α = 0;

Н = 6 мкм = 0,006 мм;

Z = 5 мкм = 0,005 мм.

Тогда исполнительные размеры калибра-пробки равны:

ПРmax= Dmin + Z1 - H1/2, где

Z1 – отклонение середины поля допуска на изготовление калибра-пробки ПР относительно наименьшего предельного размера отверстия;


Н1 - допуск на изготовление калибра-пробки;

Dmin – минимальный предельный диаметр отверстия, Dmin= D+EI.

ПРmax = D+EI + Z1 - H1/2 = 100 + 0+ 0,005 - 0,006/2 = 100,002 мм

НЕmax= Dmax - - H1/2, где

- компенсация погрешности контроля калибрами-пробками (для отверстий диаметром свыше 180 мм);

Dmax – максимальный предельный диаметр отверстия, Dmax = D+ES.

НЕmax= D+ES - H1/2=100 + 0,035 - 0,006/2 =100,032 мм

На чертеже укажем размеры ПРmax= 100,002 мм,

                                                  НЕmax=100,032мм.

В качестве материала  для изготовления калибра-пробки принимаем  сталь X по ГОСТ 5950-73. Рабочие поверхности, а также поверхности заходных и выходных фасок хромируем. Рекомендуемая толщина хромового покрытия 0,008мм по ГОСТ 24853-81.

Твердость рабочих поверхностей, поверхностей заходных и выходных фасок  должна быть впределах 57…65 HRC.

Параметр шероховатости Ra рабочих поверхностей – 0,08 мкм.

Для контроля внутреннего  диаметра ø8Н7 используем гладкий двусторонний калибр-пробку.

Проведем расчет исполнительных размеров пробки.

Отклонения контролируемого  размера: ø

Значение допуска и  отклонения середины поля допуска [2,с18 тбл.1]:

α = 0;

Н = 2,5 мкм = 0,0025 мм;

Z = 2 мкм = 0,002 мм.

Тогда исполнительные размеры калибра-пробки равны:

ПРmax= Dmin + Z1 - H1/2, где

Z1 – отклонение середины поля допуска на изготовление калибра-пробки ПР относительно наименьшего предельного размера отверстия;


Н1 - допуск на изготовление калибра-пробки;

Dmin – минимальный предельный диаметр отверстия, Dmin= D+EI.

ПРmax = D+EI + Z1 - H1/2 = 8 + 0+ 0,002 - 0,0025/2 = 8,00075 мм

НЕmax= Dmax - - H1/2, где

- компенсация погрешности контроля  калибрами-пробками (для отверстий  диаметром свыше 180 мм);

Dmax – максимальный предельный диаметр отверстия, Dmax = D+ES.

НЕmax= D+ES - H1/2=8 + 0,015 - 0,0025/2 =8,01375 мм

На чертеже укажем размеры ПРmax= 8,00075мм,

                                                  НЕmax=8,01375мм.

В качестве материала для изготовления калибра-пробки принимаем сталь X по ГОСТ 5950-73. Рабочие поверхности, а также поверхности заходных и выходных фасок хромируем. Рекомендуемая толщина хромового покрытия 0,008мм по ГОСТ 24853-81.

Твердость рабочих поверхностей, поверхностей заходных и выходных фасок должна быть впределах 57…65 HRC.

Параметр шероховатости Ra рабочих поверхностей – 0,08 мкм.

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованных источников

  1. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. / Под ред. В.Д. Мягкова, - Л.: Машиностроение, 1978 – 1032с.


  1. Технический контроль в машиностроении / Под общ. ред. В.Н. Чупырина, А.Д. Никифорова, - М.: Машиностроение, 1987. - 512с.

Контроль качества втулки 📙 Курсовая → 🆔 109261

Контроль качества втулки 📙 Курсовая → 🆔 109261

Контроль качества втулки