рефераты бесплатно
Главная

Рефераты по геополитике

Рефераты по государству и праву

Рефераты по гражданскому праву и процессу

Рефераты по делопроизводству

Рефераты по кредитованию

Рефераты по естествознанию

Рефераты по истории техники

Рефераты по журналистике

Рефераты по зоологии

Рефераты по инвестициям

Рефераты по информатике

Исторические личности

Рефераты по кибернетике

Рефераты по коммуникации и связи

Рефераты по косметологии

Рефераты по криминалистике

Рефераты по криминологии

Рефераты по науке и технике

Рефераты по кулинарии

Рефераты по культурологии

Рефераты по зарубежной литературе

Рефераты по логике

Рефераты по логистике

Рефераты по маркетингу

Рефераты по международному публичному праву

Рефераты по международному частному праву

Рефераты по международным отношениям

Рефераты по культуре и искусству

Рефераты по менеджменту

Рефераты по металлургии

Рефераты по муниципальному праву

Рефераты по налогообложению

Рефераты по оккультизму и уфологии

Рефераты по педагогике

Рефераты по политологии

Рефераты по праву

Биографии

Рефераты по предпринимательству

Рефераты по психологии

Рефераты по радиоэлектронике

Рефераты по риторике

Рефераты по социологии

Рефераты по статистике

Рефераты по страхованию

Рефераты по строительству

Рефераты по схемотехнике

Рефераты по таможенной системе

Сочинения по литературе и русскому языку

Рефераты по теории государства и права

Рефераты по теории организации

Рефераты по теплотехнике

Рефераты по технологии

Рефераты по товароведению

Рефераты по транспорту

Рефераты по трудовому праву

Рефераты по туризму

Рефераты по уголовному праву и процессу

Рефераты по управлению

Реферат: Разработка технологического процесса изготовления вала

Реферат: Разработка технологического процесса изготовления вала

Московский Автомобильно-дорожный Институт

( Государственный Технический Университет)

Кафедра

 Производства и ремонта автомобилей и дорожных машин

Курсовая работа на тему

Разработка технологического процесса изготовления вала

Выполнил : Седов А.А

Группа: 4СТ

Проверил: Пащенко В.А.

МОСКВА 2003

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Анализ исходных данных…………………………………………. 2

1.1. Анализ Материала………………………………………………… 2

2. Количественная оценка выпуска деталей……………………. 3

2.1. Количество изготавливаемых деталей в год………………. 3

2.2. Размер партии деталей …………………………………………. 3

3. Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления …. 3

3.1 Расчет варианта получения заготовки –  штамповки…… 4

3.2 Расчет  варианта получения заготовки – из проката……. 5

4. Выбор технологических баз. ……………………………………… 6

5. Составление технологического маршрута обработки. ……. 6

6. Разработка технологических операций. ………………………. 7

6.1. Токарная операция. №1. Черновое точение. ……………... 7

6.3. Точение проточки. ……………………………………………….. 9

7. Определение норм времени на обработку. ………………….. 10

7.1. Токарная операция. №1. Черновое точение. ……………… 10

7.2. Токарная операция. №3. Точение проточки. ……………... 10

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………….. 11

Приложения

- Чертеж детали …………………………………………… 12

- Чертеж заготовки ………………………………………. 13

- Карта обработки детали ………………………………. 14

- Маршрутная карта …………………………………….. 17


1.  Анализ исходных данных

Данная  деталь – вторичный вал ,  относится к группе цилиндрических изделий . Основное предназначение вала – передавать крутящий момент. Данный вал  ступенчато-переменного сечения  ( имеет 4 ступени ), внутри  сплошной . На третьей ступени вала  находятся шлицы прямоугольного профиля  с центрированием по наружному диаметру. Допуск полного радиального биения цилиндрической поверхности наружнего диаметра  шлицев допускается не более 0,08 мм. Масса вала 3  кг.

 Высокие требования по точности предъявляются тем ступеням вала, которые соприкасаются с подшипниками (цапфам). Нагрузки , воспринимаемыми валом передаются через опорные устройства – подшипники, устанавливаемыми на цапфах вала,  на корпуса, рамы или станины машин. При серийном производстве заготовок валов получают методом горячей штамповки.  

1.1.   Анализ Материала

Материал детали - сталь 18Х2Н4ВА

Высококачественная легированная сталь

Содержит

  0,18 % -  улерода

2 %  - хрома

                                               4%  - никеля

1%  -вольфрама

А – обозначает, что сталь высококачественная


2. Количественная оценка выпуска деталей

2.1. Количество изготавливаемых деталей в год.

Тк производственная программа задана количеством деталей, необходимо заданную программу увеличить только на процент брака.

Ni = m* Nm* ( 1 + b/100) = 1 * 400 * ( 1 + 2/100 ) = 408   ( [1] , стр 5)

m -  количество одноименных деталей на машине , m=1

Nm – количество изготавливаемых деталей в год  , N=400 шт

b = 2 % - процент возможного брака при обработке заготовок

2.2. Размер партии деталей

P = Ni * t / 253 * y = 408 * 6 / 253 * 1 = 10 шт.   (  [1] , стр 5 )

t =6 , - Количество дней нахождения детали на складе

253 – Число рабочих дней в году

y = 1 , - Количество смен работы цеха

На основании таблицы №1 ( [1] стр 6 ) можно сделать вывод о типе производства – единичное ( Масса детали или заготовки до 200 кг, Число изготавливаемых деталей до 1000 )

3. Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления

При выборе метода изготовления заготовки основным требованием является обеспечить свойства изготавливаемых деталей в заданных условиях эксплуатации и обеспечения требуемых свойств заготовки с учетом стоимости заготовки в конкретных производственных условиях.

В качестве технических критериев при выборе заготовки принимают материал ( задан ), конфигурацию детали, размер , массу, требуемую точность изготовления итд. В качестве экономического критерия принимают себестоимость изготовления заготовки. Т.к материал заготовки сталь (18Х2Н4ВА ) , то способом получения заготовки может быть      Горячая штамповка ( [2] стр 138] или Прутки из проката .

( [1] стр 168 )


3.1 Расчет первого варианта получения заготовки –

Горячей штамповки

  1. Определяем массу детали и массу заготовки

Gдет = S ср * L дет * g = 1520*250* 7,8 / 1000 =   3  кг

D ср = ( 30*20 +40*60+50*150 +30*20 / 20+60+150+20 ) = 44 мм

S ср = 3,14 * 44 2 / 4 = 1520 мм2  ;   L дет = 20 + 60 + 150 + 20 = 250 мм

g - плотность стали , g =7,8 г/см3

Gзаг = Gдет/Kисп = 3 / 0,75 = 4  кг

Kисп – коэффициент использования металла заготовки

Kисп = 0,75     ( [1], стр 11 Таблица №2 )

 

  1. Расчет Общей стоимости изготовления детали

Сдет = Сзаг  +  С обр – Сотх      ( [1], стр 10 )

Сзаг  - затраты на материал и изготовление заготовки

С обр – затраты на механическую обработку заготовки

Сотх  - стоимость отходов при механической обработки

С обр = ( Gзаг – Gдет )* 0,55 = ( 4 – 3 )* 0,55 = 0,55  руб  ( [1], стр 10 )

Gзаг – масса заготовки , кг

Gдет – масса детали , кг

0,55 –стоимость механической обработки 1 кг металла , руб ( [1], ст 10 )

Сотх  = ( Gзаг – Gдет )* С*отх * 10 = ( 4 – 3  )* 99*10-3 * 10 = 0,99 руб

С*отх – заготовительная цена 1 тонны стружки

С*отх = 99*10-3 руб за 1 кг стружки ( [1], стр 12 Таблица №3 )

Сзаг  =  Gзаг * Спр * 10 = 4 * 410*10-3 * 10 = 16,4  руб  ( [1], стр 12 )

Спр – оптовая стоимость заготовки   

Спр = 410*10-3 руб за тонну ( [1], стр 16 Таблица №6 )

Сдет = Сзаг  +  С обр – Сотх = 16,4 + 0,55 – 0,99  @ 16 рублей


3.2 Расчет первого варианта получения заготовки – Из проката.

  1. Определяем массу детали и массу заготовки

Gдет = 3 кг

Gзаг = Gдет/Kисп = 3 / 0,54 = 5,5  кг

Kисп – коэффициент использования металла заготовки

Kисп = 0,54    ( [1], стр 11 Таблица №2 )

 

  1. Расчет Общей стоимости изготовления детали

Сдет = Сзаг  +  С обр – Сотх         ( [1], стр 10 )

Сзаг  - затраты на материал и изготовление заготовки

С обр – затраты на механическую обработку заготовки

Сотх  - стоимость отходов при механической обработки

С обр = ( Gзаг – Gдет )* 0,55 = ( 5,5-3 )* 0,55 = 1,375  руб  ( [1], стр 10 )

Gзаг – масса заготовки , кг

Gдет – масса детали , кг

0,55 – стоимость механической обработки 1 кг металла , руб ( [1], стр 10)

Сотх  = ( Gзаг – Gдет )* С*отх * 10 = ( 5,5 -3)* 99*10-3 * 10 = 2,475 руб

С*отх – заготовительная цена 1 тонны стружки

С*отх = 99*10-3 руб за 1 кг стружки ( [1], стр 12 Таблица №3 )

Сзаг  =  Gзаг * Спр * 10 = 5,5 * 390*10-3 * 10 = 21,45 руб     ( [1], стр 12 )

Спр – оптовая стоимость заготовки   

Спр = 390*10-3 руб за тонну ( [1], стр 16 Таблица №6 )

Сдет = Сзаг  +  С обр – Сотх = 21,45 + 1,375 - 2,475  @ 20  рублей

Из экономических расчётов делаем вывод, что наиболее экономически целесообразным является изготовление заготовки

 методом Горячей штамповки.


  1. Выбор технологических баз

Выбор технологических баз зависит от конструкций заготовки и готовой детали, от применяемого оборудования. За черновую базу берем наружную поверхность вращения . За чистовую базу принимаем центровые отверстия и торец.

              1 – Черновая база        2- Чистовая база

5. Составление технологического маршрута обработки

Схема маршрута определяется в зависимости от конфигурации, размеров, массы, методов получения заготовки. Последовательность схемы технологической обработки составляем, руководствуясь тем, что

005      Токарная

Обработка торцов вала и центрирование детали

010      Токарная

015      Токарная

020      Фрезерование

Нарезание шлицев

025      Шлифование

Шлифование шлицев по внешнему диаметру

030      Контроль

Контроль детали , ее соответствие рабочему чертежу , точности размеров , итд.


6. Разработка технологических операций

6.1. Токарная операция. №1. Черновое точение.

Предварительный выбор оборудования. Учитывая требуемую точность и шероховатость поверхности и размеры детали выбираем  Токарно-Винторезный станок 16М63БФ101 ( мах диаметр обрабатываемой детали 650 мм, наибольшая длина обрабатываемой поверхности 2800 мм, частота вращения шпинделя 12,5-1600  об/мин , мощность 11 кВт.

Инструмент

 Резец проходной прямой с пластинами из твердого сплава по

(ГОСТ 18878-73) ( Т15К6) h=25 мм , B= 15 мм, L=140 мм,  R=1,0 мм

Расчеты

А) Выбираем глубина резания для чернового точения,  t = 2 мм

0,8 – слой металла, оставленный на токарную операцию №2 (Чистовое)

Б) Подача, допускаемая твердостью пластин из твердого сплава резца при точении высоколегированной стали выбираем S0 =  0,5 ( мм/об )

В) Скорость резания находим по формуле

V = Kv * Сv /(Tm * t x * Sy)

Сv, x , y, m – коэффициенты для определения скорости

m = 0,2 ; x = 0,15 ; y = 0,35 ; Cv = 350 ( табл 17 стр 269)

Kv - Поправочный коэффициент

Kv = Kmv * Knv * Kuv = 0,8 * 1,0 * 1,0 = 0,64

Kmv – учитывает влияние физико-механических свойств на Vрез

Kmv = Kг* ( 750/Gв )Nv = 0,8

Knv = 0,8 учитывает влияние состояния поверхности заготовки на Vрез

Kuv = 1,0 учитывает влияние инструментального материала

V = Kv * Сv /(Tm * t x * Sy) = 0,64 *350  /( 450,2 * 20,15 * 0,50,35 ) =120 мм/мин


2) Сила резания

Pz = 10* Cp * tx * S y * Vn * Kр

Kp= Kmp * Ky * Kфиp * Kyp * Krp

Kmp =  (Gв /750 )Nv  – учитывет качество обрабатываемого материала

Ky  , Kфи , Kn , Kp – учитывают параметры режущей части инструмента

Kp = 0,85 ; Nv = 0,75 ; Kфиp = 1,0 ; Kyp = 1,0 ; Kmp =  0,85

Cp = 300; x = 1,0  ; y = 0,75 ; n = -0,15 (табл 22 стр 273)

Pz = 10* 300 * 21 *0,5 0,75 * 120-0.15 *0,85 = 1740 H

3) Мощность резания

N= Pz * V / 1020 *60 = 1740*120 /1020*60 = 3,41 кВт


6.3. Точение проточки. ( Черновое точение )

Проводим технологическую оптимизацию размеров данной детали. Изменяем ширину проточки с 2 мм до 3 мм , из за отсутствия в цеху отрезного резца, который мог бы обеспечить данный размер ( 2мм ).

Выбираем  Токарно-Винторезный станок 16М63БФ101 ( мах диаметр обрабатываемой детали 650 мм, наибольшая длина обрабатываемой поверхности 2800 мм, частота вращения шпинделя 12,5-1600  об/мин , мощность 11 кВт

 

Инструмент

 Резец отрезной из твердого сплава по (ГОСТ 18884-73)

 h=16 мм , B= 10 мм, L=100 мм ; D= 30 мм  ; l= 3 мм

 

Расчеты

А) Выбираем глубина резания  t = 1,8 мм

Б) Подача, допускаемая твердостью пластин из твердого сплава резца при точении высоколегированной стали выбираем при  t =  1,8 мм

Sверт =  0,12 ( мм/об ) ; Sгор =  0 ( мм/об )

В) Скорость резания находим по формуле

V = Kv * Сv /(Tm * Sy)

Сv, x , y, m – коэффициенты для определения скорости

m = 0,2; y = 0,8 ; Cv = 47 ( табл 17 стр 269 Отрезание )

Kv - Поправочный коэффициент

Kv = Kmv * Knv * Kuv = 0,8 * 0,8 * 1,0 = 0,64

Kmv – учитывает влияние физико-механических свойств на Vрез

Kmv = Kг* ( 750/Gв )Nv = 0,8

Knv = 0,8 учитывает влияние состояния поверхности заготовки на Vрез

Kuv = 1,0 учитывает влияние инструментального материала

V = Kv * Сv /(Tm * Sy) = 0,64  *47  * ( 450,2 * 0,120,8  ) = 79 мм/мин ([2] 268)


2) Сила резания

P = 10* Cp * tx * S y * Vn * Kр         ;   Kp= Kmp * Ky * Kфиp * Kyp * Krp

Kmp =  (Gв /750 )Nv  – учитывет качество обрабатываемого материала

Ky  , Kфи , Kn , Kp – учитывают параметры режущей части инструмента

Kp = 0,85 ; Nv = 0,75 ; Kфиp = 1,0 ; Kyp = 1,0 ; Kmp =  0,85

Cp = 408; x = 0,72  ; y = 0,8 ; n = 0  (табл 22 стр 273)

Pz = 10* 408* 1,80,72 *0,1 0,8  * 1110 * 0,85 =  840 H

Px = 10* 173* 1,80,73 *0,12 0,67  * 950 *0,85 =  603 H

3) Мощность резания

Nz= P * V / 1020 *60 = 840*111 /1020*60 = 1,7 кВт

Nx= P * V / 1020 *60 = 603 * 95 /1020*60 = 1,01  кВт


7. Определение норм времени на обработку.

7.1. Токарная операция. №1. Черновое точение.

Т шт.кал = t0 * ( 1+ (K2+K3)/K1) )  ( [1] стр 23 )

K1,K2,K3- коэффициенты , учитывающие в % затраты на основное, вспомогательное время и время на прочие затраты ( [1] стр 24 табл 7)

K1=40 ; K2=30 ; K3= 25

t0 – основное время ,   t0 = i* L /S*n =  1* 25 / 0,5*1303 = 0,039 мин

n= 1000*V/3,14*D = 1000* 120/3,14*30 = 1303 об/мин

I – число проходов инструмента , I= 1

L- длина обрабатываемой поверхности , L= l + lпер+ lвр

L= 20 + 1,5 + 2 + 1,5* =  25    мм     (*  [3] стр 153 Таблица П11.6)

Т шт.кал = t0 * ( 1+ (K2+K3)/K1) )  = 0,039* (1 +55/50) = 0,10 мин

7.2. Токарная операция. №1. Чистовое точение.

Т шт.кал = t0 * ( 1+ (K2+K3)/K1) )    ( [1] стр 23 )

K1,K2,K3- коэффициенты , учитывающие в % затраты на основное, вспомогательное время и время на прочие затраты

( [1] стр 24 табл 7)

K1=40 ; K2=30 ; K3= 25

t0 – основное время ,

t0 = i* L /S*n = 2 * 23/ 0,2 * 1592 = 0, 15 мин     ( [1] стр 23 )

n= 1000 * V/3,14 * D = 1000 * 150/ 3,14 * 30 = 1592 об/мин

I– число проходов инструмента , I= 2

L- длина обрабатываемой поверхности ,  L= l + lпер+ lвр

L= 20 + 1,0 + 0,5 + 1,5* = 23   мм (*  [3] стр 153 Таблица П11.6)

Т шт.кал = t0 * ( 1+ (K2+K3)/K1) )  = 0,15* (1 +55/50) = 0,37 мин

7.3. Токарная операция. №3. Точение проточки.

K1=40 ; K2=30 ; K3= 25  ( стр 24 табл 7 [1] )

t0 – основное время ,  t0 = i* L /S*n =  1* 4,5/ 0,1 * 636 = 0,1 мин

L- длина обр поверхности , L= l + lпер+ lвр  = 2,5 + 0 + 2 = 4,5 мм

Т шт.кал = t0 * ( 1+ (K2+K3)/K1) )  = 0, 1 * (1 + 55/40)= 0,24 мин

 


Технологический процесс

1.  Операция № 1 . Токарная

1.1.Токарная №1.1.

Цель  -  Точить торец ( поверхность № 12 ) и сверлить центровочное отверстие

Станок  -  Токарно-винторезный станок 1М63БФ101

Резец  -  проходной прямой из пластин из твердого сплава по ГОСТ 18878-73

Сверло  -  сверло короткой серии с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 4010-77

1.2.Токарная №1.2.

Цель  -  Точить торец ( поверхность № 1  ) и сверлить центровочное отверстие

Станок  -  Токарно-винторезный станок 1М63БФ101

Резец  -  проходной прямой из пластин из твердого сплава по ГОСТ 18878-73

Сверло  -  сверло короткой серии с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 4010-77

2.  Операция № 2 . Токарная

2.1. Токарная № 2.1.

Цель  -  Точить поверхности № 11 , №10 , № 9 , № 8 , № 7

Станок  -  Токарно-винторезный станок 1М63БФ101

Резец  -  проходной прямой из пластин из твердого сплава по ГОСТ 18878-73

2.2.Токарная № 2.2.

Цель  -  Точить поверхности № 2 , № 3 , № 4 , № 5

Станок  -  Токарно-винторезный станок 1М63БФ101

Резец  -  проходной прямой из пластин из твердого сплава по ГОСТ 18878-73

3.  Операция № 3 . Токарная

Цель  -  Точение проточки (поверхность № 6 )

Станок  -  Токарно-винторезный станок 1М63БФ101

Резец  -  отрезной из твердого сплава по ГОСТ 18884-73

4.  Операция № 4 . Фрезерование

Цель  -  Нарезание шлицев ( поверхность № 8 )

Станок  - 5303В – зубофрезерный полуавтомат 

Фреза  -  шлицевая фреза цельная насадочная по  ГОСТ 2679-73

5.  Операция № 5 . Шлифование

Цель  -  Шлифование шлицев по наружнему диаметру ( поверхность № 8 )

Станок  - 3М150 – кругло-шлифовальный станок

Инструмент  -  шлифовальный круг прямого профиля с зернистостью М50

6.  Операция № 6 . Контроль

1-  торец слева,2-фаска  3 –кусок вала слева (d=30 L=20) 4- фаска 5- след кусок вала (D=40 , L=60) 6- проточка (3*2 мм) 7 –фаска 8- след кусок (3-ий) шлицы (6шт) (D=49 , L=150 ) 9-фаска , 10-4-ый кусок в (d=30 L=20) 11-фаска 12-торец

 


  1. Операция № 1 . Токарная

1.   Точить торец ( поверхность № 12 ) и сверлить центровочное отверстие

2.   Точить торец ( поверхность № 1   ) и сверлить центровочное отверстие


2.  Операция № 2 . Токарная

1.Точить поверхности № 11 , №10 , № 9 , № 8 ,

2. Точить поверхности № 2 , № 3 , № 4 , № 5 , N 7



3.  Операция № 3 . Токарная

1. Точение проточки (поверхность № 6 )


4.  Операция № 4 . Фрезерование

1. Нарезание шлицев ( поверхность № 8 )

5.  Операция № 5 . Шлифование

1. Шлифование шлицев по наружнему диаметру ( поверхность № 8 )


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


  1. А. Я. Суриков, В.А. Петров

 «Методические указания к выполнению курсового проекта по технологии машиностроения» Москва , 2000 г.

  1. А.Г. Косилова , Р.К. Мещеряков

«Справочник технолога-машиностроителя » том 1, том 2 , Москва , 1986

  1. Н.Н. Митрохин

« Основы технологии производства и ремонта автомобилей» , часть первая «Технологии машиностроения» , Москва 2002


 
© 2012 Рефераты, скачать рефераты, рефераты бесплатно.