Технология изготовления детали подъемно-транспортной машины
Задание на курсовую работу
Втулка черпаковой цепи
1. По заданному чертежу и
размерам детали определить необходимые припуски на механическую обработку из
условия единичного или мелкосерийного производства. Начертить эскиз заготовки с
указанием основных размеров, необходимых уклонов в радиусов округлений.
. Определить структуру
технологического процесса механической обработки заданной детали. Обозначить
операции, выделить необходимые переходы и установы.
. Для каждого перехода
начертить эскиз закрепления детали с указанием размеров обрабатываемой
поверхности и обозначить направления векторов скорости резания и подачи.
. Определить
режимы механической обработки детали на каждом переходе (скорость, усилие и
глубину резания, подачу).
. Для каждой операции
механической обработки детали определить норму штучного времени.
. Для одной из обрабатываемых
поверхностей детали (выбор производится по согласованию с преподавателем)
аналитическим методом рассчитать суммарную погрешность обработки и ожидаемую
чистоту поверхности (шероховатость).
Примечание: для изготовления
детали применять конструкционную сталь 45 ГОСТ 1050-74.
1.
Расчет
припусков на механическую обработку и определение размеров заготовки
Z0 - общий
припуск;
Zi -
промежуточный припуск;
m - число
технологических переходов.
|
Вид
обработки
|
Квалитет
точности
|
Параметры
шероховатости
|
Припуск,
мкм
|
|
Отливка
|
|
|
1000
|
|
Обдирка
|
16-19
|
160
|
2500
|
|
Черновая
|
14-15
|
80
|
2000
|
|
Получистовая
|
12-13
|
40
|
1000
|
|
Чистовая
|
10-11
|
20
|
500
|
Z0=1000+2500+2000+1000+500=7000
мкм=7 мм
При обработке тел вращения
припуск удваивается
Рис.1. Эскиза заготовки сделанный по заданному
чертежу детали
2. Структура технологического
процесса
000 Заготовительная
Требования к материалу втулки
По заданию курсовой работы втулка изготовляется
из стали 45. К ней предъявляются следующие требования:1. Химический состав
стали по ковшевой пробе должны соответствовать приведенному в табл. 1.
Таблица 1
|
Марка
стали
|
Массовая
доля элементов, %
|
|
углерода
|
кремния
|
марганца
|
хрома,
не более
|
|
40
|
0,37-0,45
|
0,17-0,37
|
0,50-0,80
|
0,25
|
. В готовой втулке допускаются отклонения по
химическому составу от норм, приведенных в табл. 1, в соответствии с табл. 2.
Таблица 2
|
Наименование
элемента
|
Допускаемые
отклонения, %
|
|
Углерод
|
±0,01
|
|
Кремний
для спокойной стали
|
±0,02
|
|
Марганец
|
±0,03
|
+0,005
|
. Механические свойства готовой втулки в
нормализованном состоянии должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 3.
Таблица 3
|
Марка
стали
|
Механические
свойства, не менее
|
|
Предел
текучести σт Н/мм2
(кгс/мм2)
|
Временное
сопротивление разрыву σв Н/мм2
(кгс/мм2)
|
Относительное
удлинение δ
|
Относительное
сужение ψ
|
|
|
|
%
|
|
40
|
335(34)
|
570(58)
|
19
|
45
|
Металлопрокат нестандартных размеров и в любом
объёме можно приобрести на металлобазе ООО “Ладор”. Покупаем стальной лист
толщиной 2 мм длиной 1 м и массой 15,7 кг по цене 474 руб. Остатки окупятся при
сдаче их на металлолом.
Заготовка изготовляется с помощью центробежного
литья (рис.2). Жидкий металл из ковша 1 по желобу 6 направляется во вращающуюся
металлическую форму 5. В результате действия центробежных сил, он оттесняется к
стенкам формы. Между кожухом 4 и формой циркулирует вода, охлаждающая форму.
Форма приводится во вращение электродвигателем 3 посредством зубчатой передачи
2. По мере подачи жидкого металла машина равномерно перемещается в направлении,
указанном стрелкой до тех пор, пока передний срез желоба не достигнет конца
формы. Далее подача металла прекращается; после затвердевания металла
прекращается вращение, и заготовка извлекается из формы.
Рис. 2. Схема установки для отливки заготовки
втулки
Рис.3. Нумерация поверхностей втулки
005 Фрезерная (черновая)
А. Установить и снять деталь.
. Фрезеровать торец 1 (рис.4.).
Б. Переустановить деталь.
. Фрезеровать торец 3 (рис.4.).
010 Токарная (черновая)
А. Установить и снять деталь.
. Точить поверхность 2 (рис.5.).
Б. Переустановить деталь.
. Точить поверхность 2 (рис.5.).
015 Токарная 2 (черновая)
А. Установить и снять деталь.
. Расточить поверхность 4 (рис.6.).
Б. Переустановить деталь.
. Расточить поверхность 4 (рис.6.).
020 Токарная 3 (получистовая)
А. Установить и снять деталь.
. Точить поверхность 2 (рис.5.).
Б. Переустановить деталь.
. Точить поверхность 2 (рис.5.).
025 Токарная 4 (получистовая)
А. Установить и снять деталь.
. Расточить поверхность 4 (рис.6.).
Б. Переустановить деталь.
. Расточить поверхность 4 (рис.6.).
030 Фрезерная 2 (чистовая)
А. Установить и снять деталь.
. Фрезеровать торец 1 (рис.4.).
Б. Переустановить деталь.
. Фрезеровать торец 3 (рис.4.).
035 Токарная 5 (чистовая)
А. Установить и снять деталь.
. Расточить поверхность 4 (рис.6.).
Б. Переустановить деталь.
. Расточить поверхность 4 (рис.6.).
040 Токарная 6 (чистовая)
А. Установить и снять деталь.
. Точить поверхность 2 (рис.5.)
. Снять фаски 5 и 7 (рис.7.)
Б. Переустановить деталь.
. Точить поверхность 2 (рис.5.).
. Снять фаски 6 и 8 (рис.8.)
Рис.4. Фрезерование торцов 1 и 3.
Рис.5. Точение поверхности 2
Рис.6. Расточка внутренней поверхности 4
Рис.8. Снятие фасок 7 и 8
3. Расчёт режимов механической
обработки детали
3.1 Расчёт режимов резания при
точении
Внешняя цилиндрическая поверхность
(рис.3.,пов-ть 2)
Черновая обработка:
Глубина резания t=2
мм, подача S=1 мм/ об;
Скорость резания V
равна:
идеальный газ менделеев
клайперон
-коэффициент, зависящий от свойств
обрабатываемого материала и материала резца;
Т-стойкость инструмента в минутах =
60мин
-коэффициент, зависящий от состояния
обрабатываемой поверхности (при обработке по корке =0,85,без
корки =1);
-коэффициент, зависящий от главного
угла резца в плане ( при 
=45
=1,0);
-коэффициент, зависящий от формы
передней поверхности резца (условно =1);
-коэффициент, зависящий от степени
затупления резца;
Обработку заготовок из стали с
небольшой глубиной резания с относительно равномерным припуском производят
резцами из сплавов Т14К8, Т15К6, Т15К6Т.
Для резца с материалом режущей части
Т15К6:
; 
=1,1
м/мин
число оборотов шпинделя станка:
тангенциальная составляющая силы
резания:
-коэффициент, зависящий от свойств
обрабатываемого материала и материала инструмента;
-поправочный коэффициент, зависящий
от твердости обрабатываемого материала;
-коэффициент, учитывающий влияние
переднего угла на усилие резца;
-коэффициент, учитывающий влияние
радиуса при вершине резца на усилие резания;
- коэффициент, учитывающий влияние
износа инструмента на усилие резания;
- коэффициент, учитывающий
отклонение фактической скорости резания от расчетной;
,
,
,
,
,
Получистовая обработка:
Глубина резания t=1
мм, подача S=1 мм/ об;
Скорость резания V
равна:
Для резца с материалом режущей части Т15К6:
; =0,85
м/мин
число оборотов шпинделя станка:
тангенциальная составляющая силы
резания:
,,,
,,
Чистовая обработка:
Глубина резания t=0,5 мм,
подача S=0,4 мм/ об;
Скорость резания V равна:
Для резца с материалом режущей части Т15К6:
=0,85
м/мин
число оборотов шпинделя станка:
тангенциальная составляющая силы
резания:
,,,,,
Внутренняя цилиндрическая поверхность
(рис.3.,пов-ть 4)
Черновая обработка: Глубина
резания t=2 мм,
подача S=0,25 мм/
об; Скорость
резания V равна:
Для резца с материалом режущей части Т15К6:
;=1,1
м/мин
Так как при растачивание
стружкообразование происходит несколько хуже, то полученную скорость резания
следует уменьшить на 10%:
м/мин
тангенциальная составляющая силы
резания:
,,,
,,
Получистовая обработка:
Глубина резания t=1
мм, подача S=0,6 мм/ об;
Скорость резания V
равна:
Для резца с материалом режущей части Т15К6:
;=0,85
м/мин;
После уменьшения на 10% 
м/мин
число оборотов шпинделя станка:
тангенциальная составляющая силы
резания:
,,,,,
Чистовая обработка: Глубина
резания t=0,5 мм,
подача S=0,6 мм/ об;
Скорость резания V равна:
Для резца с материалом режущей части Т15К6:
=0,85
м/мин
После уменьшения на 10% 
м/мин
число оборотов шпинделя станка:
тангенциальная составляющая силы
резания:
,,,,,
4. Расчёт трудоёмкости механической
обработки
Трудоемкость механической обработки
характеризуется штучным временем:
а- коэффициент, учитывающий потери
времени на техническое обслуживание станка и инструмента =6%
в- коэффициент, учитывающий потери
времени на организационное обслуживание рабочего места =8%
с- коэффициент, учитывающий потери
времени на отдых и личные надобности рабочего = 3%
) Основное время на переход при
точении, растачивании
l- длина
обрабатываемой поверхности в направлении подачи
- величина врезания резца
- пробег инструмента
п- частота вращения шпинделя
S- подача
инструмента
i- число
проходов
Для внешней цилиндрической поверхности:
мин (черновая обработка)
мин (получистовая обработка)
мин (чистовая обработка)
=1,2+1+1,4=3,6 мин
Для внутренней цилиндрической поверхности:
мин (черновая обработка)
мин (получистовая обработка)
мин (чистовая обработка)
=1,7+0,9+0,7=3,3 мин
) Расчёт вспомогательного времени
механической обработки
=8,2 кг
Вспомогательное время на установку и снятие
детали: 0,7мин х 8 раз = 5,6 мин
Вспомогательное время, связанное с проходом:
0,38 х 12 раз = 4,56мин
Вспомогательное время на изменение режима
работы:
.06(изм. частоты шпинделя)х6+0,7(уст./снять
резец)х9+0,07(пов. головку)=7,08мин. Вспомогательное
время на контрольные измерения: 1,12 мин. Общее
вспомогательное время: 18,36 мин
Трудоемкость механической обработки
характеризуется штучным временем:
5. Расчёт погрешности и
шероховатости механической обработки
5.1 Расчёт погрешности механической
обработки
)Погрешность установки:
=0,05мм
- погрешность базирования
=0,04 мм - погрешность закрепления
0,03 мм - погрешность приспособления
)Погрешность настройки станка
мм
- коэф-т, учитывающий отклонение
закона распределения от нормального
мм - погрешность измерительного
прибора
=0,01мм - погрешность регулирования
положения инструмента
)Погрешность упругой деформации.
=
=0,005мм
j = 40000
Н/мм - жесткость упругой системы
Pz = 415,2 Н
)Погрешность износа инструмента
Uн = 0,004мм -
начальный износ инструмента
Uо =
0,006мм/км - относительный износ инструмента
l=100мм; d=112мм; S=0,6мм/об
)Погрешность тепловой деформации 
= 0
)Погрешность станка и инструмента
=0,014мм
=0,01мм - радиальное биение шпинделя
с = 0,02 мм/м - допускаемое
отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим станины на базовой длине
L=1м -
базовая длина направляющих
l = 0,2 м
Суммарная погрешность обработки:
=0,092мм
5.2 Расчет
шероховатости обрабатываемой поверхности
При черновом точении:
мм
При чистовом точении:
=0,6
Список используемой литературы
1) «Технология металлов и
конструкционных материалов», В.М. Никифоров
2) «Технология машиностроения»,
учебник для техникумов, В.В.Данилевский
) «Технология
машиностроения», А.Н.Ковшов
) «Металлорежущие станки»,
Н.Н.Чернов