Разработка технологического процесса обработки детали 'Палец рессоры' при условии использования твердосплавных инструментов

Разработка технологического процесса обработки детали 'Палец рессоры' при условии использования твердосплавных инструментов

Министерство общего и профессионального образования

Свердловской области

Государственное автономное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Свердловской области

«Ирбитский политехникум»

Курсовая работа

Разработка технологического процесса обработки детали «Палец рессоры» при условии использования твердосплавных инструментов

Исполнитель: Крутиков Евгений

Руководитель: преподаватель Прокопьев Е.С.

2013

Содержание

Введение

. Описание детали

. Химико-физические свойства материала

. Выбор заготовки

. Технологическая часть

.1 Технологический процесс обработки детали «Палец рессоры»

.2 Расчёт режимов резания

.3 Выбор технологического оборудования

.4 Выбор приспособления

.5 Выбор режущего инструмента

.6 Выбор мерительного инструмента

. Организация рабочего места

. Безопасность труда

Заключение

Список литературы

Введение

Цель курсовой работы: разработать и оснастить технологический процесс обработки детали «палец рессоры».

Задачи, которые необходимо решить для достижение постав-

ленной цели:

чтение чертежа,

выбор заготовки,

выбор металлорежущего оборудования,

подбор режущего и мерительного инструмента

расчет режимов резания.

Станочник должен знать конструкцию и принцип работы металлообрабатывающих станков, методы их наладки, правила работы на них, назначение, устройства и принцип работы, технологию обработки деталей.

Создателям машин принадлежит решающая роль в облегчении условий труда, сокращение доли тяжелых ручных операций. Эта задача решается с внедрением комплексной механизации. /1.с 3/ /2.с 3/

.        Описание детали

металлообрабатывающий станок инструмент

Палец рессоры предназначен для поддержки рессоры и гашения толчков.

.        Химико-физические свойства материала

Сталь 45 - сталь углеродистая конструкционная качественная С = 0,45% (Гост 1050 - 88)

Заменители стали:40, 38ХА, 40ХА, 50Г2.

Химический состава стали

Таблица 1

Механические свойства стали

Таблица 2

3. Выбор заготовки

Для изготовления детали «палец рессоры» я выбрал заготовку из проката сортового профиля общего назначения. Сталь горячекатаную круглую.

В качестве заготовки я выбрал прокат обыкновенной точности диаметром 45 мм и

Длиной 180 мм.

4.Технологическая часть

4.1 Технологический процесс изготовления детали «Палец рессоры»

Таблица 3

4.2 Расчет режимов резания

. Подрезать торец как чисто

Определение глубины резания= 1.0мм /3. с 122. т.3.17./

Выбор подачио=0.4-1.0 мм/об /3. с 117. т.3.23./

Принимаем по паспорту станка=0.4мм/об /3.с70/

Расчет скорости резания

Vрез=Vтабл*К1м/мин

Где:

Vтабл- скорость резания м/мин

К1- поправочный коэффициент

Vтабл=198мм/об         /3.с123. т.3.31/

К1= 1.2      /5.с125/

Vрез=Vтабл*К1= 198*1.2=237.6 м/мин

Число оборотов шпинделя рассчитывается по формуле

n=1000*V/П*Dоб/мин

где: V- скорость резания м/миндиаметр заготовки мм= 1000*237.6/3.14*45=1681 об/мин

Принимаем по паспорту станка n=800об/мин /2.с70/

Расчет действительной скорости

V=П*D*n/1000= 3.14*45*800/1000= 113 м/мин

Основное машинное время рассчитывается по формуле

Tо= 1+∆+у/S0*n

Расчетная длина обработки, мм

∆- величина врезания инструмента, мм

у- величина перебега инструмента, мм- подача, ммчисло оборотов шпинделя об/мин

=17мм

∆=2…5мм, принимаю ∆=2мм

у=1…3мм, принимаю у=1мм=25+2+1/0.4*800=0.09мин

.Точить поверхность до D=40мм на L=175мм

t= D-d/2

где: D-наибольший диаметр обрабатываемой поверхности, ммдиаметр поверхности после обработки, мм=45-42/2=1.5мм=0.4…0.6 мм/об       /3. с.144 табл.3.19./

Принимаем: S0=0.5 мм/обтабл. =150 м/мин /3.с123.табл.3.31/

n=1000*V/П*D

n=1000*242.5/3.14*45=1716 об/мин

Принимаем: n=800 об/мин

Vд=П*D*n/1000 м/мин

Vд=3,14*45*800/1000=113,04 м/мин

To=1+∆+у/So*n мин

To=175+2+2/0.5*800=0.447 мин

. Точить поверхность до D=32 мм на L=165мм

t=D-d/2 мм

t=45-32/2=6.5 мм/об за 2 прохода=0.6…0.9 мм/об=0.6 мм/обтабл=157 м/мин /3. с 123.табл 3.32/

n= 1000*V/П*D

n=1000*157/3.14*45=1111 об/мин

принимаем n=800 об/мин

Vд=П*D*n/1000

Vд=3.14*45*800/1000=113.04 м/мин

To=165+2+2/0.6*800=0.35 мин

.Точить поверхность до D=29.9 мм на L=35мм

t=D-d/2 мм

t=32-29.9/2=1.05мм=0.4…0.6 мм/об      /3.с144, табл. 3.19/

Принимаем So=0,5 мм/об Vтабл=166 м/мин   /3.с123,табл. 3.31/

n= 1000*V/П*D

n=1000*166/3.14*32=1652 об/мин

принимаем n=800 об/мин

Vд=П*D*n/1000

Vд=3.14*32*800/1000=80.3 м/мин

To=1+∆/So*n

To=35+2/0.5*800=0.09 мин

.Точить фаску 1*45о на d=32 мм=1мм=0.11…0.18 мм/об          /3.с.115,табл 3.20/

Принимаем So= 0.11 мм/обтабл=198 мм/об

n=1000*V/П*D

n=1000*198/3.14*32=1970 об/мин

Принимаем n=1000 об/мин

Vд=П*D*n/1000 м/мин

Vд=3,14*32*800/1000=80.3 м/мин

To=1+∆/So*nмин

To=1+2/0.11*800=0.03 мин

.Точить фаску 2*45о на d=29.9мм=2мм=0.11…0.18 мм/об        /3.с.115,табл 3.20/

Принимаем So=0.11 мм/обтабл=198 мм/об

n=1000*V/П*D=1000*198/3.14*29.9=2108 об/мин

Принимаем n=800 об/мин

Vд=3,14*29,9*800/1000=75 м/мин

To=1+∆/So*n мин

To=2+2/0.11*800=0.045 мин

.Нарезать резьбу в размер М30*3.5 на L=30 мм

Плашка=hмм=1.894 мм=Sмм/об /4,с245/=3.5 мм/обрез=3-4 м/мин    /4,с246/рез=4 м/мин

n= 1000*V/П*D=1000*4/3.14*29.8=42.6 об/мин

D-диаметр стержня, мм        /4,с233,табл.139/

Принимаю nст=12 об/мин

Vд=П*D*n/1000=3.14*29.9*12 =1,12 м/мин

To=30+2+3/1*12=2.8 мин

.3 Выбор технологического оборудования

Выбираю в качестве оборудования следующие станки:

. Токарно-винторезный станок модели 16К20

Станок предназначен,для выполнения разнообразных токарных работ: для обработки наружных, внутренних, цилиндрических, фасонных и торцевых поверхностей, нарезать внутреннюю и наружную резьбы и т. д.

Станок 16К20 имеет широкие технологические возможности, на нём можно обрабатывать заготовки, как закаленной, так и незакаленной стали, а также труднообрабатываемые материалы.

В станке главным движением является вращение шпинделя с закреплённой в нём заготовкой, а движение подачи, прямолинейное перемещение суппорта с резцом в продольном и поперечном направлениях. Все остальные движения вспомогательные.

Техническая характеристика:

• Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм 1000

• Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм: 215

• Пределы оборотов, об/мин 12,5-1600

• Пределы подач, мм/об

- Продольных 0,05-2,8

- Поперечных 0,002-0,11

• Мощность электродвигателя главного привода, кВт 11

• Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм 400

• Наибольший диаметр обработки над поперечными салазками суппорта, мм 220

• Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм 50

• Габариты, мм 2795х1190х1500

• Масса станка, кг 3005

/2, с. 68/

. Консольный горизонтально-фрезерный станок, который предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ: обработки горизонтальных и вертикальных, плоских цилиндрических поверхностей, пазов, уступов, рамок, зубчатых колёс и другое. Технологические возможности этого станка расширяются с применением делительных головок, поворотных станков.

Технологическая характеристика станка модели 6Т80

Предел частот вращения шпинделя 50……2240

об/мин /50, 71, 100, 140, 200,280, 400, 560, 800, 1120, 1600, 2240/

Пределы подач стала, мм/мин

продольный и поперечный 200……1000

вертикальный 10……500

Мощность двигателя, кВт                                          3

Габаритные размеры станка, мм

Длина 1600

Ширина 1875

Высота 1528

.4 Выбор приспособления

. Универсальный трёх кулачковый самоцентрирующийся патрон с ручным зажимом торцовым плечом.

Такие патроны используют для установки и зажима под цилиндрической, шестигранной поверхности различных деталей (заготовок).

. Машинные тисы применяются для закрепления и установки заготовок небольших размеров в единичном или мелкосерийном производстве ГОСТ 18684-73. /6.с104/

.5 Выбор режущего инструмента

Резец применяется при обрабатывании поверхностей, подрезании торцев, отрезании деталей, вытачивании канавок и т.д.

Резец состоит из головки (т.е. рабочей части) и стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется специально заточной и имеет следующие элементы: переднюю поверхность, задние поверхности, вершину и режущие кромки.

Резец проходной отогнутый с углом j = 450, предназначенный для обтачивания, подрезания торцов и снятия фасок, HxB = 16 x25 мм; L = 100мм ГОСТ 6743 - 61. материал Т15К6. (см. рис. 1). /4, с. 117/

Рис. 1. Резец проходной отогнутый

2.Центровочное сверло.

Сверло комбинированное без предохранительного конуса (см. рис. 5).

Для центрования торцов L = 50мм, D = 12мм, lo = 8 мм, d = 6мм.

Рис. 2. Сверло комбинированное без предохранительного конуса

. Резцы токарные проходные упорные с напайными пластинами Т15К6 с сечением державки от 16х20 мм.

Предназначен:

для черновой и чистовой обработки заготовок при продольной или поперечной подаче

для точения ступенчатых деталей

для подрезания уступов, буртиков и торцов

Изготовлены по ГОСТ 18879-82

Рис. 3. Резец проходной упорный

Плашка M 30х3,5 используется для нарезания наружной резьбы, изготовлена из Р6М5. ГОСТ 9740-71.

Рис. 4. Плашка M 30х3,5

.Метчик М10-1.5 ГОСТ 3266-81

Метчик используется для нарезания внутреннихрезьб и представляет собой винт с прорезанными винтовыми или прямыми стружечными канавками. Рабочая часть метчика имеет калибрующую часть и режущую часть. Задняя поверхность метчика выполняется затылованной, а профиль должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.

Рис. 5. Метчик М10-1.5

.Сверло спиральное с коническим хвостовиком d=9мм, L=140мм, lo=60мм

ГОСТ 10903-64

Рис. 6. Сверло спиральное с коническим хвостовиком.

.Фреза цилиндрическая цельная D=50мм, d=22мм, L=50мм. ГОСТ 29092-91

Рис. 7. Фреза цилиндрическая цельная.

.6 Выбор мерительного инструмента

. Штангенциркуль - универсальный измерительный инструмент, предназначенный для измерения наружных и внутренних диаметров длины, толщины, глубины и т.д.

Штангенциркуль типа ШЦ -I имеет губки для наружных измерений, губки для внутренних измерений и линейку глубиномера. Точность измерений штангенциркулем определяется шкалой нониуса. Основной частью штангенциркуля является штанга с миллиметровыми делениями ГОСТ 166-63 (см. рис. 8).

Рис.8. ШЦ -I

.Шаблоны предназначены для определения номинального размера шага метрической резьбы (набор М60˚) и числа ниток на 1" (набор Д55˚).

Конструкция обоймы набора обеспечивает возможность свободной замены шаблонов, а также регулирования плавности вращения их на оси.

Рис. 9. Шаблон резьбовой.

Калибр метрической резьбы гост 24997-81

Рис.10.Калибр метрической резьбы

5. Организация рабочего места

Рабочим местом называется часть производственной площади цеха, на котором размещены один или несколько исполнителей работы и обслуживаемая ими единица технологического оборудования; а также оснастка и предметы производства.

Перед станком на полу кладут деревянную решетку. Рабочее место, как и его оснащение, зависит от многих факторов, в том числе от типа станка и его размеров, размеров и формы заготовок, типа и организации производства и т.п. Чаще всего применяют планировку рабочего места станочника двух типов. При первом типе планировки инструментальный шкаф (тумбочка) располагается с левой стороны от рабочего, а стеллаж с правой. Такая планировка удобна при установке заготовки, снятий обработанной детали правой рукой или двумя руками (при изготовлении длинных и относительно тяжелых деталей). Все предметы и инструменты располагают на рабочем месте в пределах досягаемости вытянутой руки, чтобы не делать лишних наклонов, поворотов, приседаний и других движений, вызывающих дополнительные затраты времени, ускоряющие утомляемость рабочего. Все, что приходится брать левой рукой, располагают слева, то, что берут правой, располагают справа.

6. Безопасность труда

Перед началом работы:

Проверить, хорошо ли убрано рабочее место, при наличии неполадок в работе станка, принять меры по их устранению.

Привести в порядок рабочую одежду. Застегнуть рукава, убрать волосы под головной убор.

Проверить наличие под ногами защитной решётки и её устойчивость.

Подключить станок к электросети, включить местное освещение и отрегулировать положение так, чтобы рабочая зона была хорошо освещена, и свет не слепил глаза.

Во время работы:

Масса и габаритные размеры заготовки должны соответствовать паспорту станка.

При обработке заготовок массой более 16 кг, использовать грузоподъёмные устройства.

Запрещается работать в перчатках, а также забинтованными руками.

Постоянно следить за креплением заготовки.

Остерегаться накопления стружки на заготовке или на инструменте.

По окончанию работы:

Стружку смести в поддон или на савок щёткой, труднодоступные места чистить кистью.

Проверить качество станка.

Выключить местное освещение и отключить станок от электросети.

Обо всех неполадках станка сообщить мастеру.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы я закрепил и усвоил знания, полученные при обучении профессии - «Станочник». Убедился в том, что могу применять полученные знания и умения на практике. В процессе написания курсовой работы я достиг поставленной цели, т.е. разработал технологический процесс обработки детали «Вал шестерня». Раскрыл данную тему, а также выполнил поставленные задачи. При написании курсовой я использовал, не только знания, но и различную литературу, которая была необходима для выполнения моей работы. На протяжении двух месяцев я отбирал материал, выстраивал его в логической последовательности, выделял самое подходящее и главное, иногда перефразировал и добавлял свои мысли.

В курсовой работе я указал металлорежущее оборудование: станки токарно-винторезный 16К20 и вертикально-фрезерный 6Т10; режущий инструмент - резцы: проходной прямой, отогнутый, отрезной с наличием твердосплавных пластин, так же плашка круглая, центровочное сверло и фреза концевая с механическим креплением твердосплавных пластин; мерительный инструмент: штангенциркуль и резьбовой колибр.

Деталь «Вал шестерня» очень широко применяется в металлообработке, ее постоянно совершенствуют, так как она очень быстро изнашивается. Технологический процесс изготовления данной детали состоит из 6-ти установов и 18-ти переходов.

Тшт=Тосн+Твсп+Тобсл+Тотд=7.51мин.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Схиртладзе А.Г. Станочник широкого профиля М. Высшая школа, 1998.-356с.

. Фещенко, В.Н. Токарная обработка / В.Н. Фещенко, Р.Х. Махмутов. - М.: Высшая школа, 1990. - 303 с.

. Вереина, Л.И. Справочник токаря / Л.И. Вереина. - М.: Академия, 2002. - 448 с.

.Бергер, И.И. Справочник молодого токаря / И.И. Бергер. - Минск: Высшая школа, 1972. - 320 с.

.Зайцев, Б.Г. Справочник молодого токаря / Б.Г. Зайцев. - М.: Высшая школа, 1977. - 368 с.