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.

2. Определить структуру технологического процесса механической обработки заданной детали. Обозначить операции, выделить необходимые переходы и установы.

3. Для каждого перехода начертить эскиз закрепления детали с указанием размеров обрабатываемой поверхности и обозначить направления векторов скорости резания и подачи.

4. Определить режимы механической обработки детали на каждом переходе (скорость, усилие и глубину резания, подачу).

5. Для каждой операции механической обработки детали определить норму штучного времени.

6. 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;

Z_i - промежуточный припуск;

m - число технологических переходов.

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

2. В готовой втулке допускаются отклонения по химическому составу от норм, приведенных в табл. 1, в соответствии с табл. 2.

Таблица 2

3. Механические свойства готовой втулки в нормализованном состоянии должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 3.

Таблица 3

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.

1. Фрезеровать торец 1 (рис. 4.).

Б. Переустановить деталь.

2. Фрезеровать торец 3 (рис. 4.).

010 Токарная (черновая) А. Установить и снять деталь.

1. Точить поверхность 2 (рис. 5.).

Б. Переустановить деталь.

2. Точить поверхность 2 (рис. 5.).

015 Токарная 2 (черновая) А. Установить и снять деталь.

1. Расточить поверхность 4 (рис. 6.).

Б. Переустановить деталь.

2. Расточить поверхность 4 (рис. 6.).

020 Токарная 3 (получистовая) А. Установить и снять деталь.

1. Точить поверхность 2 (рис. 5.).

Б. Переустановить деталь.

2. Точить поверхность 2 (рис. 5.).

025 Токарная 4 (получистовая) А. Установить и снять деталь.

1. Расточить поверхность 4 (рис. 6.).

Б. Переустановить деталь.

2. Расточить поверхность 4 (рис. 6.).

030 Фрезерная 2 (чистовая) А. Установить и снять деталь.

1. Фрезеровать торец 1 (рис. 4.).

Б. Переустановить деталь.

2. Фрезеровать торец 3 (рис. 4.).

035 Токарная 5 (чистовая) А. Установить и снять деталь.

1. Расточить поверхность 4 (рис. 6.).

Б. Переустановить деталь.

2. Расточить поверхность 4 (рис. 6.).

040 Токарная 6 (чистовая) А. Установить и снять деталь.

1. Точить поверхность 2 (рис. 5.)

2. Снять фаски 5 и 7 (рис. 7.)

Б. Переустановить деталь.

3. Точить поверхность 2 (рис. 5.).

4. 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. 7. Снятие фасок 5 и 6

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 число оборотов шпинделя станка:

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:

акоэффициент, учитывающий потери времени на техническое обслуживание станка и инструмента =6%

вкоэффициент, учитывающий потери времени на организационное обслуживание рабочего места =8%

скоэффициент, учитывающий потери времени на отдых и личные надобности рабочего = 3%

1) Основное время на переход при точении, растачивании

lдлина обрабатываемой поверхности в направлении подачи

— величина врезания резца

— пробег инструмента

п— частота вращения шпинделя

Sподача инструмента

iчисло 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

2) 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: 0,38×12 раз = 4,56мин Вспомогательное время на изменение режима работы:

0.06(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

Общая погрешность механической обработки является суммой первичных погрешностей:

1)Погрешность установки:

=0,05 мм

— погрешность базирования

=0,04 мм — погрешность закрепления

0,03 мм — погрешность приспособления

2)Погрешность настройки станка мм

— коэф-т, учитывающий отклонение закона распределения от нормального мм — погрешность измерительного прибора

=0,01мм — погрешность регулирования положения инструмента

3)Погрешность упругой деформации.

==0,005 мм

j = 40 000 Н/мм — жесткость упругой системы

P_z = 415,2 Н

4)Погрешность износа инструмента

U_н = 0,004мм — начальный износ инструмента

U_о = 0,006мм/км — относительный износ инструмента

l=100мм; d=112мм; S=0,6мм/об

5)Погрешность тепловой деформации = 0

6)Погрешность станка и инструмента

=0,014 мм

=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:

=0,092 мм

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

3) «Технология машиностроения», А.Н.Ковшов

4) «Металлорежущие станки», Н.Н.Чернов