Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Февраля 2013 в 16:44, курсовая работа
Разрабатываем технологический процесс изготовления зубчатого колеса.
Исходные данные:
Масса = 3,14кг
Dотв. = 40Н7 мм
Dотв+t = 43,8Н8
Bвенца = 40 мм
Lколеса = 75 мм
Bшпонки = 10D9
Dступины = 65 мм
Степень точности = 7Н
Число зубьев, Z = 40
Модуль, m = 3
Формулировка задачи курсовой работы………………………………….3
Определение типа производства…………………………………………...3
Анализ технических требований и норм точностей заданных на чертеже……………………………………………………………………….4
Выбор метода получения и определение размеров заготовки………….5
Расчёт межоперационных припусков и допусков………………………..8
Разработка маршрута технологического процесса изготовления детали и обоснование выбора оборудования………………………………………..10
Расчёт элементов режима резания………………………………………...12
Литература………………………………………………………………….16
Содержание
расчётно-пояснительной
1.Формулировка задачи курсовой работы.
Исходные данные:
Масса = 3,14кг
Dотв. = 40Н7 мм
Dотв+t = 43,8Н8
Bвенца = 40 мм
Lколеса = 75 мм
Bшпонки = 10D9
Dступины = 65 мм
Степень точности = 7Н
Число зубьев, Z = 40
Модуль, m = 3
Рабочий чертеж детали с техническими требованиями для её изготовления.
2)Годовая программа 6000 штук.
2. Определение типа производства.
Тип производства - среднесерийное
Количество 6000 штук, масса 3,14 кг
3.Анализ технических требований и норм точностей заданных на чертеже.
Цилиндрические зубчатые колеса служат для передачи вращательного движения между валами с паралельлными осями.Более других распространены цилиндрические зубчатые колеса 6-9 степени точности. Всего по ГОСТу 12 степеней точностей. Основные показатели точности зубчатых колес: кинематическая точность, плавность работы, норма контакта.
Регламентируются также виды сопряжения зубьев передачи, за основу которых принимают разряд бокового зазора: нулевой(Н), весьма малый (Е),малый (Д),уменьшенный (С), нормальный (В), увеличенный (А).
Проектируется технический процесс изготовления одновенцового колеса со ступицей.С прямыми зубьями из стали 40Х, твёрдость НВ 190-240, смодулем m = 3 и числом зубьев z=35, степень точности=7Н в условиях серийного производства.
В колесе имеется центральное сквозное отверстие со шпоночным пазлом. Это отверстие является конструктивной базой.
Материал детали - сталь 40Х обладает хорошей обрабатываемостью давлением и резаньем. Заданная твёрдость достигается нормализацией. Нарезание зубьев 7 степени точности должно производиться методом обкатки на зубофрезерной и зубодолбёжных станках. Заданая твердость достигается нормализацией (нагрев и охлаждение на воздухе).
Рабочая поверхность зубьев имеет твердость HRC 45-50, полученная поверхностной закалкой ТВЧ.
Нарезанье зубьев 7 степени точности должно производиться методом обкатки на зубофрезерных и зубодробильных станках.
4.Выбор
метода получения и
Делительный диаметр
Наружный диаметр
Выбор метода получения заготовки устанавливается на основании чертежа детали в зависимости от ее конструктивной формы и размеров, материала, программы выпуска и количества заготовок, изготовляемых по неизменным чертежам. При выборе заготовок следует стремиться к такому технологическому процессу ее получения , чтобы обеспечить наибольший коэффициент использования материала(К), т.е. максимально приблизить форму или размеры заготовки к параметрам готовой детали, тем самым максимально сокращая расход материала, при наименьшей себестоимости изготовления в целом.
В условиях серийного производства
Определение размеров заготовки.
Учитывая, что зубчатое колесо изготовлено из стали 40Х, а программа-6000 штук, а так же конструктивную форму и размеры детали применяем метод получения заготовки - штамповка в открытом штампе.
На кривошипном горячем штамповочном открытом прессе.
Масса поковки, кг |
Размер поковки,мм | ||||
До 50 |
50-120 |
120-180 |
180-260 |
260-360 | |
2,5 – 4,0 |
1,7 |
1,8 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
Dн.з.=Dн.д.+2Zобщ=111+2 1,8+1=115,5мм.
d=65+2 1,8+1=69,5мм.
L=75+2 1,8+1=79,5мм.
bвенца=40+2 1,7+1=49,5мм.
Dотв=40-2 1,7-1=35,5мм.
Допуски на штампованные поковки.
Масса поковки, кг |
Размеры поковки, мм | ||||
До 50 |
50-120 |
120-180 |
180-260 |
260-360 | |
2,5 – 4,0 |
+1,3 -0,7 |
+1,5 -0,7 |
+1,6 -0,8 |
+1,7 -0,9 |
+1,9 -0,9 |
Определение массы заготовки.
Q=7,85 г/см3
5.Расчёт межоперационных размеров припусков и допусков.
Требуется определить табличным методом операционные припуски при обработке наружной поверхности колеса.
Ra=1,25, Квалитет h8, Дн=111мм.
План обрабатываемой поверхости:
1. Предварительное точение
Квалитет (h 12)
Шероховатость 6,3
2.Чистовое точение
Квалитет (h 10)
Шероховатость 2,5
3.Шлифование
Квалитет(h 8)
Шероховатость 1,25
Общий припуск на обработку на диаметр составляет:
2Zо=Дн.з.-Дн.д. =111,5-111=4,5 мм.
Припуск на шлифование с учётом термообработки.
2Zшл.=0,4 мм
Припуск на чистовое точение.
2Zчист.точ.=1 мм
Общий припуск равен сумме операционных припусков.
2Zпредв.точ.=2Zо-(2Zшл.+Zчист.
Расчёт промежуточных размеров заготовки по технологическим переходам .Таблица 10.
Номер перехода |
Содержание перехода |
Расчёт величины номинальных промежуточнх размеров, мм |
Шероховатость обработанной поверхности,Ra, мкм |
Квалитет |
Допуск |
3 |
шлифование |
D3 =111 |
1,25 |
h8 |
-0,054 |
2 |
Чистовая токарная |
D2= D3+2Z3=111,4 |
2,5 |
h10 |
-0,14 |
1 |
Предварительная токарная |
D1= D2+2Z2=112,4 |
6,3 |
h12 |
-0,35 |
0 |
Заготовка |
Dзаг= D1+2Z1=115,5 |
12,5 |
h13 |
6. Разработка маршрута технологического процесса изготовления детали и обоснование выбора оборудования.
Содержание |
Операционный эскиз |
Оборудование |
Токарная – черновая |
16К20 Т1 | |
Токарная – предварительная |
16К20 Т1 | |
Протягивание шпоночного паза |
Вертикальный протяжный станок 7Б64 | |
Токарно – чистовая |
Токарный полуавтомат 1А425 | |
Зубофрезование черновое |
53А20 | |
Зубофрезование чистовое |
53А20 | |
Термическая обработка зубьев |
Закалка ТВ4 | |
Шлифование по наружным углам |
3М161Б | |
Шлифование отверстий |
Внутришлифовальный полуавтомат 3К225 | |
Зубошлифование |
5891С | |
Оконочательный контроль |
Контрольный прибор |
7.Расчёт элементов режима резания.
Расчёт режима резанья при предварительном (черновом) точении.
На токарно-винторезном станке производится обточка дна венца до кулачков Ra= 6,3,
Заготовка-штамповка,
Материал Сталь40Х,
Прочность на разрыв=720Мпа
Способ крепления заготовки-в трехкулачковом патроне.
7.1 Выбор резца.
Геометрические элементы резца: передний угол , главный задний угол , угол наклона главног лезвия , главный угол в плане , вспомогательный угол в плане , радиус закругления при вершине r=1мм.
7.2 Глубина резанья.
Необходимо стремиться к уменьшению числа подходов. При черновой (грубой) обработке припуск на обработку целесообразно удалять за 1 проход. В этом случае глубина резанья t равна величине припуска Z = 3мм.
7.3 Подача
При грубой обработке максимальную величину подачи могут ограничивать прочность и жесткость инструмента, заготовки и деталей механизма станка.
Параметр поверхности Ra ,мкм |
Радиус при вершине резца r, мм | ||||
0,4 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 | |
6,3 |
0,35 |
0,51 |
0,63 |
0,72 |
0,80 |
Принимем среднее значение S = 0,57 мм/об.
7.4 Скорость резанья
[м/мин],
Для наружного точения твердого сплава Т15К6 и S = 0,6 мм/об, =350, х=0,15 , =0,15 , m=0,2.
Учитываются поправочные коэффициенты :
( )
Общий поправочный коэффициент на скорость главного движения резанья :
К = 1,04 х 0,8 х 1 х 0,9 х 1 = 0,749;
В единицах СИ : 117,17/60 = 1,95 м/с.
Определяем частоту резанья:
об/мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 16К20 (приложение 6).
Действиетльное значение частоты вращения :
об/мин
м/мин
В единицах СИ : м/с.
7.5 Мощность электродвигателя станка
Окончательные выбранные элементы режима резанья (t, S, V) проверяют по мощности привода станка. Для этого подсчитывают силу резанья:
где
Для наружного продольного точения твердосплавным резцом конструкционной стали по таблице 16 находят значения коэффициентов:
Учитывают поправочные коэффициенты:
;
(табл. 17)
Определяем общий поправочный коэффициент и силу резанья:
;
кгс.
В единицах СИ : Н.
Мощность, затрачиваемая на резанье: