Втулка

ВВЕДЕНИЕ

       Будущие преподаватели технологии и предпринимательства  должны владеть знаниями по обработке конструкционных материалов, а именно знаниями о свойствах материалов, о методах получения заготовок, о технологическом процессе изготовления деталей. Кроме того, они должны обладать умениями выполнения чертежей, составления технологического процесса изготовления деталей, рассчитывать режимы резания. А также должны уметь применять эти знания и умения на практике.

       Целью данной курсовой работы является повторение и закрепление теоретических знаний на примере изготовления детали "Втулка".

Заданием  на курсовое проектирование поставлены следующие задачи.

1. Описать характеристику конструкции обрабатываемой детали..
2. В соответствие с требованиями выбрать заготовку.
3. Разработать технологический процесс изготовления детали " Втулка".
4. Произвести расчеты режимов резания, основного времени обработки.

5. Разработать карты наладок на три технологические операции. 
   Курсовая работа состоит из двух частей:

 

1. Графическая часть.

2. Пояснительная записка. 
   Графическая часть включает в себя:

1. Чертеж детали.

2. Карты наладок на три технологические операции. 
Пояснительная записка состоит из введения, четырех разделов, заключе 
ния, списка литературы.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Подп. 

Дата

1 ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКЦИИ  ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ

Наименование  детали - втулка.

       Деталь  представляет собой тело вращения. Ось центрального сквозного отверстия 03ОН7(⁺⁰'⁰²¹) является базовой для обработки цилиндрической поверхности 05Ok6(to;oo2 )> торцевой поверхности и сквозного отверстия 01ОН7(⁺⁰⁰¹⁵). Допускаемое радиальное биение цилиндрической поверхности 05Ок6(^'^) и

торца относительно оси базового отверстия 03ОН7(⁺⁰'⁰²¹) не более 0,02мм. Допускаемое отклонение от параллельности оси отверстия 01ОН7(⁺ '    ) относительно оси базового отверстия 03ОН7(⁺⁰'⁰²¹) не более 0,01мм

Деталь имеет  одно резьбовое отверстие М6-6Н.

Острые кромки цилиндрических поверхностей имеют фаски 1x45°.

       С одного торца детали по оси отверстия 01ОН7(⁺⁰'⁰¹⁵) имеется углубление выполненное радиусом 10мм на глубину Змм.

       Три крепежных отверстия 09 имеют углубления под головку винта 014 и глубиной 8мм.

Общая длина  детали составляет 60мм.

Шероховатость поверхностей 03ОН7(⁺⁰'⁰²¹), 05Ок6(™),01ОН7(⁺⁰'⁰¹⁵) и

торцевых поверхностей - Яа=0,8мкм. Шероховатость остальных  поверхностей -Ra=6,3MKM.

       Деталь  изготавливается из конструкционной  легированной стали 20Х ГОСТ4543-71.

Химический  состав стали 20Х, % [ГОСТ4543-71]

С = 0,17-0,23,

Si = 0,17 -0,37,

Мп = 0,5 - 0,8,

Сг-0.7-1.0.

 
 
 
 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Подп. 

Дата

Механические  свойства стали 20Х [ГОСТ4543-71]

а_в = 780МПа,

а_т= 63 5МПа,

ст.! = 590МПа,

£=11%,

у/= 40%,

НВ= 179МПа.

Физические свойства стали 20Х [ГОСТ4543-71]

/?=7,83г/см³, «=11,52- 10"⁶К"\/1 = 46Вт/(мК).

       Технологические свойства: свариваемость - без ограничений (кроме хи-мико-термически обработанных деталей); обрабатываемость режущим  инструментом - хорошая, получение заготовки - методом проката, ковки.

Эксплуатационные  свойства чугуна.

       Материал  незначительно дороже углеродистых конструкционных сталей из-за малого содержания углерода. Поддается коррозии.

       Сталь не подвергается закалке. Для повышения  твердости поверхностей детали из стали 2 ОХ деталь подвергается химико-термической обработке - вначале цементируют поверхность, затем закаливают.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Подл. 

Дата

2 ВЫБОР МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ  ЗАГОТОВКИ

       При выборе технологических методов  и процессов получения заготовок учитываются прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения. Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала, уменьшить долю затрат на технологическую обработку в себестоимости готовой детали.

       Для изготовления детали "втулка" будем  использовать метод горячей ковки в закрытых штампах. Такой способ характерен большей точностью заготовки и меньшим расходом материала.

       Производим  расчет размеров заготовки и коэффициент использования материала.

       Принимаем класс точности Т5 [Табл. 19 ГОСТ 7505-89] - горизонтально-ковочная машина. Группа стали Ml [Табл. 1 ГОСТ 7505-89] - массовая доля углерода до 0,35%. Степень сложности С1 [Табл. 19 ГОСТ 7505-89] - GJG$ > 0.63. Исходный индекс 11 [Табл. 2 ГОСТ 7505-89].

Припуски  назначаем по табл. 3 допуски по табл. 8 ГОСТ 7505-89.

       Параметры заготовки представлены в таблице 2.1 и на рисунке 2.1. Таблица 2.1

В миллиметрах 

 
 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Под п. 

Дата 

7

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
00

со G 
 

                           Рисунок 2.1 Массу  заготовки М₃, кг, определяем по формуле

                            M₃=V₃-p где V₃ - объем заготовки, cm^j;

   р- плотность материала, р= 7,83r/cM^J Объем заготовки V₃, cm^j, определяем по формуле

               V₃ = ж ■ R_x ■ h_x + л ■ R2 • h₂ - п ■ R.I ■ h₂ где R\ - радиус заготовки, Rx = 4,42см,

h_v- длина заготовки, h = 1,6см,

R₂ - радиус заготовки, R₂ = 2,72см,

h₂ - длина заготовки, h₂ = 4,8см.

Rt, - радиус отверстия заготовки, R\ = 1,3см,

/?з - длина  заготовки, /г₃ = 6,4см.

V₃ = 3,14 • 4,42² • 1,6 + 3,14 • 2,72² • 4,8 - 3,14 • 1,3² • 6,4   = 175,7см Массу заготовки М₃, кг, определяем по формуле [2.1]

               М₃= 175,7 • 7,83 = 1375,73г = 1,38кг Коэффициент использования материала К^ определяем по формуле 

 
 
 
(2.1)

(2.2) 

Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Подп. 

Дата

_{к... =} 

(2.3) 

где М_д - масса детали, М_д = 0,95кг

 
 
1,38

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Подп. 

Дата

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА

3.1 Межоперационные  припуски

       Расчет  межоперационных припусков для  наружного диаметра 05 0кб представлен в таблице 3.1

Таблица 3.1 

       Расчет  межоперационных припусков для  отверстия 03ОН7 представлен в таблице 3.2

Таблица 3.2 

       Расчет  межоперационных припусков для  размера 12 представлен в таблице 3.3

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Под п. 

Дата 

10

Таблица 3.3 

3.2 Выбор  оборудования.

       Для токарных операций 005, 010, 020 выбираем токарно-винторезный  станок модели 16Б16А.

Наибольший  диаметр обрабатываемой заготовки:

• над станиной 320мм;
• над суппортом 180мм.

Наибольшая  длина обрабатываемой заготовки 750мм. Частота вращения шпинделя 20...2000мин"^]. Число скоростей шпинделя 21. Подача суппорта:

• продольная 0,01...0,7мм/об;
• поперечная 0,005...0,35мм/об.

Мощность  электродвигателя главного привода 4,6кВт.

Габаритные  размеры 2280x1060x1485мм.

Масса 2100кг.

       Для сверлильной операции 025, 035, 060 выбираем вертикально-сверлильный станок модели 2Н125.

Наибольший  условный диаметр сверления 25мм.

Рабочая поверхность  стола 400x450мм.

       Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола 700мм.

 
 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Подп. 

Дата 

11

Вылет шпинделя 250мм. Наибольший ход шпинделя 200мм. Наибольшее вертикальное перемещение:

• сверлильной головки 170мм:
• стола 270мм.

Частота вращения шпинделя 45...2000мин~\ Число скоростей шпинделя 12. Подача шпинделя 0,1... 1,6мм/об. Число подач шпинделя 9.

Мощность  электродвигателя главного привода 2,2кВт. Габаритные размеры 315x785x2350мм. Масса 880кг.

       Для фрезерной операции 030 выбираем вертикально-фрезерный станок модели 6Р11.

Размеры рабочей поверхности стола 250x1000мм. Наибольшее перемещение стола:

• продольное 630мм;
• поперечное 200мм;

• вертикальное 350мм. 
  Перемещение гильзы со шпинделем 60мм. 
  Частота вращения шпинделя 50... 1600мин"\ 
  Число скоростей шпинделя 16.

Подача стола:

• продольная и поперечная 35... 1020мм/мин;

• вертикальная 14...390мм/мин. 
  Число подач стола 16.

Мощность  электродвигателя главного привода 5,5кВт. Габаритные размеры 1480х1990х2360мм. Масса 2360кг.

 
 
Лист 

1зм. 

Лист 

№ докум. 

Подп. 

Дата 

12

        Для шлифовальной операции 045, 050 выбираем кругл ошлифовальный  станок модели ЗУ131М.

Наибольший  размер заготовки:

• диаметр 280мм;
• длина 700мм.

Наибольший  диаметр наружного шлифования 60мм. Наибольший диаметр внутреннего шлифования 100мм. Наибольшая длина наружного шлифования 710мм. Наибольшая длина внутреннего шлифования 125мм. Высота центров над столом 185мм.

       Частота вращения шпинделя заготовки с бесступенчатым регулированием 40... 400мин"'.

Наибольшие  размеры шлифовального круга 600мм. Наибольшее перемещение шлифовальной бабки 290мм. Частота вращения шлифовального круга

• при наружном шлифовании 1112мин"'.

• при внутреннем шлифовании 16900mhh~\ 
  Мощность электродвигателя главного привода 5,5кВт. 
  Габаритные размеры 5500x2585x1982мм.

Масса 5960кг.

       Для шлифовальной операции 055 выбираем плоскошлифовальный станок модели ЗЕ710А.

Размеры рабочей поверхности стола 400x125мм. Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки 400x125х320мм. Наибольшая масса обрабатываемой заготовки 150кг. Наибольшее расстояние от оси шпинделя до зеркала стола 420мм. Наибольшее перемещение стола и шлифовальной бабки

• продольное 490мм;
• поперечное 170мм.

 
 
Лист 

Изм. 

Лист 

№ докум. 

Подп. 

Дата 

13

Размеры шлифовального  круга 02ООх32х076мм.

Частота вращения шлифовального круга (скорость резания) 35 м/с.

Скорость  продольного перемещения стола 2.. .35м/мин.

Мощность  электродвигателя главного привода 4кВт.

Габаритные  размеры 2560х1980х1790мм.

Масса 2300кг.

3.3 Технологический  процесс

       Технологический процесс изготовления детали «втулка» представлен в таблице 3.4. Таблица 3.4