Технология изготовления детали муфта. 2

Содержание

Введение……………………………………………………………………………...5

1. Общий раздел……………………………………………………………………...6

1.1. Краткие сведения  о детали……………………………………………………..6

1.2. Материал  детали и его свойства……………………………………………….7

2. Предварительный  выбор типа производства……………………………………8

3. Метод получения  заготовки……………………………………………………...9

4. Технологический  процесс механической обработки  детали……………….…10

4.1. Оборудование, инструмент и приспособления……………………………....16

4.2. Расчет норм  времени и определения типа производства……………………20

5. Расчет режимов  резания на самую ответственную  поверхность……………..24

6. План участка……………………………………………………………………   28

Заключение………………………………………………………………………….29

Литература………………………………………………………………………..…30

Приложение…………………………………………………………………………31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Введение

        Важнейшим элементом производственного процесса является технологический процесс (ТП).

   Технологическим процессом называют часть производственного процесса, содержащую целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. К предметам труда относят заготовки и изделия.

   В ТП изготовления заготовок происходит превращение материала в исходные заготовки деталей машин заданных размеров и конфигурации путем литья, обработки давлением, резки сортового или специального проката, а также комбинированными методами. В процессе термической обработки происходят структурные превращения материала заготовок, изменяющие его свойства. При механической обработке наблюдается последовательное изменение состояния исходной заготовки (ее геометрических форм, размеров и количества поверхностей) до получения готовой детали.

   Для осуществления практически любого ТП в машиностроительном производстве необходимо применение совокупности орудий производства, называемых средствами технологического оснащения.

   ТП  всегда многовариантен. Многовариантность разработки ТП всегда связана с преодолением существенных трудностей. Каждый разработчик процесса, анализируя многие факторы, приходит в итоге к определенному технологическому решению (ТР). Однако нельзя гарантировать, что именно принятое решение является наиболее приемлемым, поскольку задача разработки процесса с самого начала содержала много неизвестных факторов. Кроме того, в настоящее время для решения многовариантных задач с успехом применяют электронно-вычислительные машин (ЭВМ). При этом удается не только учесть многие одновременно действующие факторы, но и выработать единое решение за короткое время.

1.Общий раздел

1.1. Краткие сведения о детали

 

В данном курсовом проекте представлена разработка технологического процесса изготовления и обработки детали « Полумуфта». Функциональное назначение детали: Деталь типа “Полумуфта” является одной из разновидностью пальчиковой муфты, которая служит для соединения двигателя с редуктором. Конструкция изделия представляет собой деталь, имеющая ступенчатые поверхности снаружи.

Изделие имеет 3 ступени: (См. Приложение 1).

Первая  ступень имеет размеры : L=8мм и Ø330.2мм. На этой ступени имеется отверстия с резьбой : 2 отверстия L=25мм и  Ø12.6мм с резьбой М12. Также иметься канавка R1.6мм

Вторая  ступень: 20 отверстий Ø25.4мм,паз L=26мм и паз L=1мм, 8 фасок 0.6×45°.

Третья  ступень: скругление R20мм. 2 фаски 12×45°, 2 фаски 0.8×45°.

Также в заготовке иметься центровое конусное отверстие с Ø179.58мм по Ø168.75мм 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.2. Материал детали и его свойства

 

Полумуфта изготовлен из стали 30ХН2МФА  ГОСТ 8479-70 – сталь конструкционная легированная. Назначение – Валы, цельнокованые роторы, диски, детали редукторов, болты, шпильки и другие ответственные детали турбин и компрессорных машин, работающие при повышенных температурах.. Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный. Заменитель: 30ХН2ВФА Характеристики стали:

1). Содержание  углерода – 0,27-0,34%;

2). Классификация: сталь конструкционная легированная.

3).Твердость материала 30ХН2МФА после отжига НВ=269

4). Температура ковки – начало 1200 С, концов 800 С ;

5). Закалка - 860 С ,охлаждение в масле. 

                                                                                                                       Таблица 1.   

Химический  состав стали 

Химический  элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.30-0.60
Никель (Ni), не более 2.00-2.40
Молибден (Мо) 0.20-0.30
Фосфор (P), не более 0.025
Хром (Cr) 0.60-0.90
Сера (S), не более 0.025

 

                                                                                                                       Таблица 2.

Механические  свойства стали

Термообработка, состояние поставки  s 0,2

МПа

   sB, МПа d5, %   y, % KCU, Дж/м2  
Пруток  Закалка 860 °С, масло. Отпуск 680 °С, воздух.  785  880 8  35 79  
Место вырезки образца-центр  680 940 16 58 140  
Место вырезки образца-край 790 890 19 66 170  
Место вырезки образца-центр 740 900 20 65 170  

 

                                                                                                                      [4. стр.217]

2. Предварительный выбор типа производства

 

     Тип производства – организационно-технологическая  характеристика производственного процесса, которая во многом определяет результаты проектирования процесса изготовления детали. Определим предварительно тип производства, используя годовой объём выпуска и массу детали (118 кг и 1586 штук в год).

                                Таблица 3.

     Выбор типа производства по программе выпуска 

Масса детали (изделия), кг Величина  годовой программы выпуска, шт.
единичное мелко-

серийное

 серийное крупно-

серийное

 массовое
1,0 10 10 ― 2000 1500 ―  100000 75000 ―  200000 200000
1,0 ― 2,5 10 10 ― 1000 1000 ―  50000 50000 ―  100000 100000
2,5 ― 5,0 10 10 ― 500 500 ― 35000 35000 ―  75000 75000
5,0 - 10,0 10 10 ― 300 300 ― 25000 25000 ―  50000 50000
Св. 10 10 10 ― 200 20 ― 10000 1000 ― 25000 25000

 

Мелкосерийное производство — вид серийного производства, при котором продукция изготовляется непрерывно в большом количестве. В крупносерийном производстве широко используются специализированное оборудование, поточные линии и средства автоматизации.. [ 6, с. 15-20 ]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Метод получения заготовки

 

      Заготовку «полумуфта»  можно получить с помощью одного мною выбранных методов:

1. Ковки

На выбор  метода выполнения заготовки влияет время подготовки технологической  оснастки, наличие соответствующего технологического оборудования и желаемая степень автоматизации процесса. Выбранный метод должен обеспечивать наименьшую себестоимость изготовления детали, т.е. затраты на материал, выполнение заготовки и последующую механическую обработку вместе с накладными расходами должны быть минимальными.

1). Рассмотрим  метод получения «Ковка» :

Ковка ГОСТ 8479-70. Ковка позволяет получить заготовку формой и размерами наиболее приближенными к форме и размерам готовой детали. Что позволяет снизить трудоемкость дальнейшей обработки и повысить коэффициент использования металла.

4. Технологический процесс механической обработки детали

 

Операция 005. Токарная с ЧПУ.

Установ А.

Установить  и закрепить заготовку в трех кулачковый патрон.

Позиция І.

Переход 1. Черновое подрезка торца на 5 мм.

 h14

Переход 2. Черновое точение 2-й поверхности до , Ø310мм на L=164мм.

 h14

Переход 3. Черновое точение 3-й поверхности до Ø421мм. На L=26мм.

 h14

Переход 4. Черновое точение 4-й поверхности до Ø339мм. на L=26мм.

 h14

Переход 5. Черновое точение на 5-й поверхности на H=0.6мм.

Переход 6. Черновое растачивание отверстия  с Ø166м. по Ø175мм. На L=224мм.

 h14

Переход 7. Получистовое растачивание отверстия с Ø167.5мм. по Ø178.5мм. за 2хода.

 h10

Переход 8. Чистовое растачивание отверстия  с Ø168.75мм. по Ø179.58мм. за 3 хода.

 h7

Переход 9. Точение фаски 0.6*45о

Переход 10. Точение фаски 12*45о

 
 

Рис. 1. Операционный эскиз.

Установ Б.

Установить и закрепить заготовку в трех кулачковый патрон.

Позиция ІI.

Переход 11. Черновое подрезка торца на 2-й поверхности на 2 мм,

 h14

Переход 12. Черновое точение на 1-й поверхности до Ø460 мм. На L=63мм.

 h14

Переход 13. Получистовое точение на 1-й поверхности до Ø458мм. На L=63мм.

 h12

Переход 14. Чистовое точение на 1-й до Ø457мм. на L=63мм.

 h11.

Переход 15.Черновое точение на 2-й поверхности c Ø 330.2мм. до Ø 457мм.на 8мм. За 2 хода.

  h10.

Переход 16.Получистовое точении 2-й поверхности  с Ø330.2мм. до Ø457мм. На 3 мм.

 h9.

Переход 17. Черновое точение на 3-й поверхности с Ø168.75мм. до Ø457330.2мм. на 1мм.

 h12

Переход 18. Получистовое точение на 3-й поверхности с Ø168.75мм. до Ø457330.2мм. на 1мм.

 h10

Переход 19. Чистовое точение на 3-й поверхности с Ø168.75мм. до Ø457330.2мм. на 1.5мм. за 2 хода

 h8

Переход 20. Точение  фаски 0.6х45о

Переход 21. Точение  паза с Ø353мм до Ø410мм на L=1мм.

Переход 22. Точение  канавки Ø180мм на L=6.2мм.

 

        Рис. 2. Операционный эскиз. 
 

Операция 010. Сверлильная

Установить и закрепить заготовку.

Установ А.

Позиция I

Переход 1. Рассверливание отверстия Ø25.4мм.

 h12

Переход 2. Рассверливание отверстия Ø17мм. на глубину 5мм.

  h12

Переход 3. Рассверливание отверстия Ø10мм. на глубину 25мм.

 h10

Переход 4. Черновое зенкование отверстия до 12мм. на глубину 25мм.

 h8

Переход 5. Чистовое зенкование отверстия до Ø12.6мм. на глубину 25мм.

  h7

Переход 6. Нарезание резьбы М12 на глубину 20.5 мм

Переход 7. Сверление фаски 0.6*45о 
 

 

     Рис. 3. Операционный эскиз. 
 
 
 
 

Установ Б.

Позиция II.

Переход 8. Сверление фаски 0.6*45о 

 

     Рис. 4. Операционный эскиз. 
 

Операция 015. Моечная

Помыть деталь для следующей обработки. 

Операция 020. Шлифовальная

Установ А.

Установить  заготовку и закрепить.

Позиция І.

Переход 1. Шлифуем поверхность 1 на 0.5мм. за 10 ходов.

 h6

       

     Рис. 5. Операционный эскиз. 

025 Моечная

Помыть деталь перед контрольной проверкой. 

0.30 Контрольная

Произвести  окончательный контроль готовой  детали. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.1. Оборудование, инструмент и приспособления 

Операция 005. Токарная с ЧПУ.

Станок: 16К30Ф305 с ЧПУ.

предназначен  для выполнения разнообразных токарных работ в один или несколько  проходов по замкнутому автоматическому  циклу в условиях мелкосерийного производства. На станке можно производить наружное точение, растачивание, а также нарезание резьбы. 
   Форма образующих обрабатываемого изделия: цилиндрическая, коническая и фасонная. 
   Диапазон регулирования чисел оборотов шпинделя и подач позволяет производить обработку изделий как из обычных черных и цветных металлов, так и жаропрочных сталей.  [2,стр.16-17].

                     

             Технические характеристики:

     Таблица 4.

Класс точности станка по ГОСТ 8-82             П
Диаметр обрабатываемой детали над станиной, мм.            630
Диаметр обрабатываемой детали над суппортом, мм.            320
Длина обрабатываемой детали, мм.  
Габариты  станка(длина , ширина , высота), мм. 4300 2200 1600
Масса, кг.           7400
Мощность  двигателя, кВт.             22
Пределы частоты вращения шпинделя(Мин.\макс.)        6.3\ 1250
Число инструментов в магазине               8

 

Область применения токарно-винторезного станка 16К30Ф305 ЧПУ — Станок используют в мелкосерийном, среднесерийном и крупносерийном производстве.

Инструмент:

Резец прямой проходной  T15K6 φ = 45˚ ГОСТ 18869-73;

Резец прямой проходной  T15K6 φ = 60˚ ГОСТ 18878-73;

Резец токарно-подрезной  T15K6 отогнутый с пластинами из твердого сплава ГОСТ 18880-73;

Резец канавочный T15K6 ГОСТ 18878-73.

Приспособление: Патрон трехкулачковый ГОСТ 2572-53.   

Операция 010. Сверлильная с ЧПУ.

Станок: Вертикально-сверлильный станок 2Н150 с ЧПУ.

Станок  предназначен для выполнения: сверления, зенкерования, рассверливания, зенкования, развертывания, нарезания резьбы метчиками, легкого прямолинейного фрезерования

  [2 20-21.]. 

                        Технические характеристики:

                                                                                                                                                        Таблица 5.

Наибольший  диаметр сверления, мм               50
Наибольшее  перемещение шпинделя, мм            300
Наибольшее  расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм            800
Конус шпинделя            Морзе 5
Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин           22,4-1000
Пределы подач шпинделя, мм/об        0.05-2.24
Мощность  электродвигателя главного движения, кВт                 7.5
Габаритные  размеры,   2930х890х1355
Масса, кг    1870            1870

 

Инструмент: Метчик ГОСТ 3266-81; Сверло 2300 – 6545 ГОСТ 10902 – 77;

Сверло 2300 – 2452ГОСТ 10902 – 77; Зенкер ГОСТ 14953-80; Зенкер ГОСТ  

020.Моечная

Моечная машина «Саста».

Моечная машина осуществляет промывку деталей  и узлов металлообрабатывающих  станков. Она работает в автоматическом режиме и рекомендуется для предприятий с мелкосерийным и серийным характером производства. Принцип работы машины – промывка деталей и узлов в камере тупикового типа. Поддержание необходимой температуры моющего раствора, перемещение каретки с деталями, подъем и опускание заслонки, а также включение и отключение насосной установки осуществляется по заданному циклу, что делает работу моечной машины простой и удобной.  [7.]. 

                        Технические характеристики                    Таблица 6.

Наибольшие  размеры промываемых деталей, мм

– длина 

– ширина

– высота

           

           800

            850

            650

Время разогрева моющей среды, час             До 2
Температура моющего раствора, град. 50-80            50-80
Длительность  цикла мойки, мин             2-10
Мощность  электродвигателя привода каретки, кВт              1,1
Суммарная мощность всех электродвигателей и  электронагревателей, кВт               40
Габаритные  размеры машины, мм 2380х1500х2110
Масса машины,             1450

 

025.Круглошлифовальная

Станок  шлифовальный 3М194

Предназначен для наружного шлифования цилиндрических и конических поверхностей

Таблица 7.

Технические характеристики

Наибольший  диаметр обрабатываемого изделия, мм: 560
Наибольшая  длина устанавливаемого изделия, мм: 4000
Диаметр шлифования, мм:

- максимальный 

- минимальный

    

560 

40

Точность  обработки:

- макс. отклонение  от цилиндричности (на длине 800 мм/31"), мм

- макс. отклонение  от круглости, мм

- шероховатость  Ra,мкм

  
 
0,010 

0,003 

0,32

Суммарная мощность электродвигателей, кВт: 43,11
Размеры шлифовального круга, мм: 750х100
Величина  врезной периодической подачи, мм (на радиус): 0,0025-0,03
Скорость  резания, м/с: 50
Мощность  двигателя привода круга, кВт: 30
Частота вращения изделия (регулируется бесступенчато), об/мин.: 7-120
Масса станка, кг 32750
Габариты  станка, мм 13070х4020х2455

 

Инструмент: Круг шлифовальный ГОСТ 16168-91

Применяемые приспособления: Центр упорный с поводком.

[2,32-33] 
 
 
 
 
 
 

4.2. Расчет норм времени и определение типа производства 

Технические нормы времени в условиях мелкосерийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. После определения содержания операций, выбора оборудования и инструмента по каждому переходу вычисляются основное технологическое время То. Основное технологическое время То затрачивается на непосредственное осуществление технологического процесса, то есть на изменение формы, размеров и качества обрабатываемой поверхности детали. Расчет основного времени производится по формулам, установленным на основании кинематики данного метода обработки. [3, стр. 111-112,174]

Для расчета  основного технологического времени  воспользуемся следующими формулами  Т0=,(мин):

Черновая подрезка торца

Т0=0,000037(D2-d2), мин                                                                                        (1)

где D- начальный  диаметр заготовки, мм

d- конечный  диаметр заготовки, мм 

Чистовая  подрезка торца 

Т0=0,000052(D2-d2), мин                                                                                        (2)

где D- начальный диаметр заготовки, мм

d- конечный диаметр заготовки, мм 

Сверление отверстий

Т0=0,00052dl, мин                                                                                                  (3)

где d-диаметр, l-длина отверстия. 

Зенкерование  отверстий

Т0=0,00021dl, мин                                                                                       

где d-диаметр  обрабатываемой заготовки мм,

l –  длина обрабатываемой поверхности  мм; 

Черновая  обточка  за один проход

Т0=0,00017dl, мин                                                                                                  (4)