Курсовая работа: Разработка оптимального технологического процесса производства детали "Вал-шестерня"
Варианты обработки поверхностей
В табл. 3.1 обозначено
Т – точение черновое;
Тп – точение получистовое;
Тч – точение чистовое;
Тт – точение тонкое;
Шо – шлифование
обдирочное;
Ш – шлифование черновое;
Шп –
шлифование получистовое;
Шч –
шлифование чистовое;
ТО – термообработка.
Рядом с обозначением метода
обработки в скобах указан квалитет точности, получаемый на данном переходе.
Оптимальный вариант обработки
выбираем по минимуму суммарных удельных затрат, характеризуемых суммой Куi всех переходов данного варианта. При этом
поскольку переходу Т(12) и ШЧ(6), а так же ТО присутствуют во всех вариантах
обработки, их из расчета исключаем.
Из табл. 3.1. видно, что минимальный
коэффициент удельных затрат Ку=6,4 соответствует варианту № 5.
Принимаем для обработки шеек под подшипник следующую последовательность обработки:
Т(12; 12,5)-ТП(10;
3,2)-ТО(11)-ШП(8; 1,6)-ШЧ(6; 0,8).
Полученным выше результатом
воспользуемся для назначения методов обработки других поверхностей.
Наружная поверхность зубчатого
венца, поверхность 9 (11; 6,3):
Т(12; 12,5)-Тп(10;
3,2)-ТО(11).
Свободные шейки, поверхности
5, 12, 18, канавки, поверхности 3, 6, 11, 14, 17, 20 (14;12,5)
Т(12; 12,5)-ТО(13).
Торцы зубчатого венца, поверхности
7 и 10 (14; 12,5):
Т(12; 12,5)-ТО(13).
Торцы, поверхности 1 и 24
(11; 12,5):
Ф(10; 12,5)-ТО(11).
Шпоночный паз, пов. 22 и 23(9;
3,2):
Ф(8; 3,2)-ТО(9)
Зубчатый венец, поверхность
8 (8 степень точности, Rа=3,2):
ЗФ(8 ст.; 2,5)-ШВ(7 ст.;
1,6)-ТО(8).
Здесь ЗФ –
зубофрезерование,
ШВ – шевингование.
Центровые отверстия, поверхности
25 и 26
СЗ-ТО-Шп
СЗ –
сверление-зенкерование.
3.3 Расчет припусков на обработку
Припуск на самую точную поверхность
2 0к6 рассчитаем аналитическим метом по
переходам [4]. Результаты расчета будем заносить в таблицу 3.3.
1) В графы 1 и 2 заносим номера и содержание
переходов по порядку, начиная с получения заготовки и кончая окончательной обработкой;
заготовительной операции присваиваем № 0, а термообработке – № ТО.
2) В графу 3 записываем квалитет точности,
получаемый на каждом переходе. По таблице 3 [4] определяем величину Td допуска для каждого квалитета и записываем в графу 4.
3) Для каждого перехода определяем составляющие
припуска. По таблице 1 [4] определяем суммарную величину а=hд+Rz, где Rz – высота неровностей профиля, мм hд – глубина дефектного слоя, мм. Значения а заносим в графу
5 табл 3.3.
По таблице 2 [4] определяем
погрешность установки заготовки
в приспособлении на каждом переходе. Значение заносим в графу 7 табл. 3.3. Для переходов 0 и ТО 7 делаем прочерк.
4) Определяем предельные значения припусков
на обработку для каждого перехода, кроме 0 и ТО.
Минимальное значение припусков
определяем по формуле [4]:
.
Здесь и далее индекс i относится к данному переходу, i–1 – к
предыдущему переходу, i+1 – к последующему переходу.
Максимальное значение припуска
определяем по формуле [4]
.
Значения Zmin и Zmax заносим в графы 8 и 9 табл. 3.3., округляя их в сторону увеличения
до того знака после запятой, с каким задан допуск на размер для данного квалитета
точности. В строках, соответствующих переходам 0 и ТО, делаем прочерк.
5) Определяем среднее значение
припуска для каждого перехода по формуле:
.
Значение Zср заносим в графу 10 табл. 3.3.
6) Определяем предельные размеры для каждого
перехода по формулам [4]:
;
.
Расчет начинаем с последнего,
5-ого перехода, для которого на чертеже задан размер 50. Поскольку маршрут содержит
термообработку – закалку с отпуском, примем во внимание увеличение размеров при
переходе аустенита в мартенсит на 0,1% т.е. d(ТО-1)min=dТОmin·0,999.
Находим средний диаметр на
каждом переходе по формуле:
.
Значения заносим в графу 13
табл. 3.3.
8) Определяем общий припуск на обработку
по формулам:
;
;
.
Значения заносим в нижнюю
строку, графы 8, 9, 10 табл. 3.3.
Таблица 3.3
Такой же припуск назначаем
на поверхность 15 имеющую аналогичные диаметр, точность и шероховатость.
Припуски 2Z на остальные поверхности определяем по таблице 6 [4]
2Z=2Zтабл·Кт·Км·Кс
где 2Zтабл – табличное значение припуска, мм; Кт,
Км, Кс – коэффициенты, учитывающие соответственно класс точности
Т штамповки, группу стали М, степень сложности С заготовки.
Значения коэффициентов Кт,
Км, Кс определим по [4] и [8].
3.4 Проектирование заготовки
С учетом того, что при
выборе метода получения заготовки было определено, что наименьшим суммарным
затратам соответствует заготовка из штампа, принимаем заготовку с тремя
значениями диаметров d1=90 мм,
d2=183 мм, d3=63 мм.
4. Разработка технологического
маршрута и схем базирования
Задача раздела – разработать
оптимальный маршрут, т.е. такую последовательность операций, которая обеспечит получение
из заготовки готовой детали с наименьшими затратами. При этом необходимо разработать
такие схемы базирования заготовки на каждой операции, которые обеспечивают минимальную
погрешность обработки.
4.1 Разработка технологического
маршрута
Будем разрабатывать технологический
маршрут на базе типового техпроцесса [9], что обеспечит его более высокое качество
при сокращении времени разработки.
При разработке маршрута будем
руководствоваться рекомендациями [2], согласно которым:
1) На первой операции будем обрабатывать
поверхности заготовки, которые на последующих операциях будут использовать в качестве
технологических баз. Такими поверхностями являются торцы вала, поверхности 1 и 24
, и центровые отверстия, поверхности 25 и 26.
2) Весь ТП разделим на две части: обработка
лезвийным инструментом до термообработки и обработка абразивным инструментом после
термообработки. До термообработки следует подрезать торцы, 1 и 24 , обточить вал,
нарезать зубья 8 и профрезеровать шпоночный паз 22,
23. После термообработки остается шлифовать
шейки 2, 5, 12, 15, 18, 21 и торцы 4 и 13.
1) Наиболее точные поверхности будем обрабатывать
в конце ТП. В нашем случае целесообразно в конце ТП выполнить шлифование шеек 2
и 15.
Присваиваем операциям номера:
1 – фрезерная;
2 –
сверлильно-зенкеровальная;
3 – токарная черновая;
4 – токарная черновая;
5 – токарная
получистовая;
6 – токарная
получистовая;
7 – токарная чистовая;
8 – токарная чистовая;
9 – фрезерная;
10 – зубофрезерная;
11 – зубошевинговальная;
12 – центрошлифовальная;
13 – шлифовальная
получистовая;
14 – шлифовальная
получистовая;
15 – шлифовальная
чистовая.
Таблица 4.1.
№ поверхности |
Последовательность обработки |
Номера операций |
1 |
Ф–ТО |
1, ТО |
2 |
Т–ТП–ТЧ–ТО–ШП –ШЧ
|
3, 5, 7, ТО, 13, 15 |
3 |
Т–ТО |
3, ТО |
4 |
Т–ТП–ТЧ–ТО–ШП
|
3, 5, 7, ТО, 13 |
5 |
Т–ТП–ТЧ–ТО–ШП
|
3, 5, 7, ТО, 13 |
6 |
Т–ТО |
9, ТО |
7 |
Ф–ТО |
9, ТО |
8 |
Т–ТО |
3, ТО |
9 |
Т–ТО |
3, ТО |
10 |
Т–ТО |
3, ТО |
11 |
Т–ТО |
3, ТО |
12 |
Т–ТП–ТО
|
4, 6, ТО |
13 |
ЗФ–ШВ–ТО |
10, 11, ТО |
14 |
Т–ТО |
4, ТО |
15 |
Т–ТО |
4, ТО |
16 |
Т–ТО |
4, ТО |
17 |
Т–ТП–ТО
|
4, 6, ТО |
18 |
Т–ТП–ТЧ–ТО–ШП –ШЧ
|
4, 6, 8, ТО, 14, 15 |
19 |
Ф–ТО |
1, ТО |
20 |
СЗ–ТО–ШП
|
2, ТО, 12 |
21 |
СЗ–ТО–ШП
|
2, ТО, 12 |
Анализируем маршрут на предмет
возможного объединения или разделения операций. Считаем целесообразным объединить
фрезерование торцов 1, 24 и сверление центровых отверстий 25, 26 в одну фрезерно
– центровальную операцию. Есть смысл объединения чистового шлифования шеек 2 и 15.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|