Анализ технологической операции изготовления вала эксцентрикового АК – 60.131.00.001

Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2013 в 21:02, реферат

Краткое описание

Рост промышленности и народного хозяйства, а также темпы перевооружения их новой техникой в значительной мере зависят от уровня развития машиностроения. Технический прогресс в машиностроении характеризуется совершенствованием технологии изготовления машин, уровнем их конструктивных решений и надежности их в последующей эксплуатации.
В настоящее время важно - качественно, дешево, в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить машину, применив современную высокопроизводительную технику, оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства.

Оглавление

Введение…………………………………………………………………….....4
1.Анализ служебного назначения машины, узла, детали.Описание констру- ктивных особенностей детали и условий её эксплуатации…..………….......5
2.Анализ технических требований на изготовление детали………………….11
3.Определение типа производства и организационных условий………….....13
4.Выбор способа получения заготовки и разработка технических требова-
ний к ней…………………….………………………………………………….16
5.Анализ технологической операции существующего или типово-
го технологического процесса…………………………….................……...19
5.1 Анализ и обоснование схемы базирования
и закрепления………….………...……………………………………..19
5.2 Обоснование выбора металлорежущего станка………………...…..22
5.3 Обоснование выбора станочных приспособлений,
металлорежущего и измерительного инструментов…....…..………23
5.4 Расчет режимов резания………………………....………………..….24
5.5 Техническое нормирование операции………………...………..…...32
6.Научно-исследовательская часть………………………....………………..…35
Выводы……………………………………………………………………...….45
Список литературы……………………………...………………………...…..46
Приложение А – чертеж делали («Вал эксцентриковый»АК-60.131.00.001)
Приложение Б – чертежи узла детали

Файлы: 1 файл

1.doc

— 929.00 Кб (Скачать)



 

 

 

 

 

 

 

 

 


 


 

6 Научно-исследовательская часть


 

Износостойкие покрытия на основе нитрида титана, легированного  железом и алюминием для режущих  пластин

 

В данном курсовом проекте рассматривается деталь – вал эксцентриковый, изготавливающийся из стали 38ХА, которая является довольно прочным материалом. Обрабатывают его инструментом с износостойкими покрытиями на пластинах. Наиболее полно анализируется применение износостойких покрытий на основе нитрида титана, легированного железом и алюминием, для режущих пластин в работе [  ].

Широкое использование эффективных  износостойких покрытий сложного состава  на основе титана, циркония, молибдена  и гафния сдерживается дефицитностью  и высокой стоимостью тугоплавных  компонентов покрытий, а также  сложностью технологического процесса их получения.

В связи с этим большой практический интерес представляет замена в покрытиях  на основе титана таких дефицитных металлов, как цирконий, гафний, молибден, широко распространенным железом и  алюминием.

Известно, что повышение стойкости  инструментов с покрытиями сложного состава обусловлено тем, что при легировании нитрида титана изменяются структура и механические свойства в частности микротвердость покрытия. Учитывая это, можно предположить, что легирование нитрида титана другими металлами, например железом или алюминием, приведет к аналогичным структурным изменениям материала покрытия  и, следовательно к повышению работоспособности режущего инструмента.

Для подтверждения высказанного предположения  провели исследования при токарной обработке заготовок из сталей 12Х18410Г и 38ХА инструментом, оснащенным пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали с  различными износостойкими покрытиями (из нитрида титана (TIN), из нитрида титана, легированного железом (Ti, Fe)N, алюминием (Ti, Al)N и  цирконием (Ti, Zr)N).

Об изменении структуры покрытий судили по изменением периода a кристаллической решетки, ширины b рентгеновской дифракционной линии и остаточных микронапряжений sо.

Микротвердость Нm покрытий измеряли с использованием индикатора Кнуппе при нагрузке 1Н.

Химический состав покрытий определяли на растровом электронном микроскопе РЭМ-200 с рентгеновским микроанализом. Структуру покрытий исследовали  на дифрактометре ДРОН-3.


Покрытия  толщиной 6±0,5 мкм наносим (на установке “Булат-3Т” при   постоянной температуре 500оС) на сменные многогранные пластины из твердого сплава БК6 (размеры 4,76х12,7х12,7 мм; радиус сопряжения граней  
1 мм; g=-5о; a=5о; j=75о; j1=15о) и на острозаточенные пластины из быстрорежущей стали Р6М5 (размеры 10х18х18 мм; g=10о; a=8о; g=l=0; j=45о; j1=15о).

Стойкость инструмента оценивали  по пути L резания, пройденному до износа по задней поверхности hз=0,4 и 0,6 мм соответственно для твердосплавных и быстрорежущих  пластин (при использовании последних, в качестве СОЖ применяли 5%-ный раствор Укринола-1).

Некоторые результаты исследований свойств  покрытий, нанесенных на твердосплавную пластину, представлены ниже в таблице.

 

Покрытие

TiN

(Ti, Fe)N

(Ti, Zr)N

(Ti, Al)N

a, н×м

0,4247

0,4235

0,4274

0,4224

b, градус

0,45

1,25

0,9

0,6

sо, МПа

190±20

-750±110

-500±60

-840±220

Нm, гПа

26±2,5

31,4±2,5

41,5±2,5

40±2,5


 

Как видно, покрытия (Ti, Fe)N и (Ti, Al)N имеют  несколько меньший, чем у покрытия ТiN период. Для покрытия (Ti, Fe)N, как  и для покрытия (Ti, Zr)N, характерно увеличение ширины  b и, следовательно, повышение микротвердости по сравнению с микротвердостью покрытия TiN. Более высокая микротвердость покрытия (Ti, Al)N по сравнению с покрытием ТiN может быть объяснена наличием сильной химической связи между титаном и алюминием. Остальные макронапряжения sо для покрытий (Ti, Fe)N и (Ti, Al)N являются снимающими, также как и для покрытия (Ti, Zr)N. Таким образом, покрытия (Ti, Fe)N и (Ti, Al)N по своим структурным параметрам и микротвердости практически не отличаются от покрытия (Ti, Zr)N.

Исследования стойкости режущих  инструментов с покрытием в зависимости  от скорости V резания показали следующее. При обработке заготовок из сталей  38ХА и 12Х18Н10Т (подача S=0,3 мин/об; глубина резания t=0,5 мм) покрытия (Ti, Fe)N и (Ti, Al)N более эффективны, чем покрытие TiN (см. Рисунок    (а) и (б)) (путь L резания для твердосплавных пластин с покрытием (Ti, Fe)N в 1,7-2 раза, а с покрытием (Тi, Al)N  - в 2,25 раза больше). При обработке заготовок из стали 38ХА на высоких скоростях резания эффективность покрытий (Ti, Al)N и (Ti, Zr)N примерно одинаковые. При обработке заготовок из стали 12Х18Х10Т наиболее эффективно покрытие (Ti, Al)N.


При обработке заготовок из стали 38ХА инструментом, оснащенным пластиной  из быстрорежущей стали Р6М5 (S=0,3 мм/об; t=1 мм), получены аналогичные результаты:  эффективность покрытий (Ti, Fe)N и (Ti, Al)N выше, чем эффективность покрытий TiN (путь L в среднем 2,75 раза больше), и они имеют примерно одинаковую эффективность с покрытием (Ti, Zr)N (Рисунок    (в)).

Следует отметить, что для инструментов с покрытиями (Ti, Al)N и  
(Ti, Zr)N  характерно смещение с эксремума зависимости l=f(v) в сторону больших скоростей резания.

Это, по-видимому, связано с большой  физико-химической пассивностью их материала  по отношению к обрабатываемому материалу. В то же время инструменты с более пластичными покрытиями ((Ti, Fe)N,  у которого Нm=31,4 гПа) лучше сопротивляются адизионно-усталостным процессам и имеют большую стойкость на малых скоростях резания, чем инструменты с покрытиями (Ti, Al)N и (Ti, Zr)N.

 

а)


       

 

    3

   

  1

 

     4

 

   

    2

 
         

 


 

 

 б)


 

 

 

     

       1

     2

        4

 

     
       


 

 
в)

 

4

   

     

 

     3

   

       

 

  2

   

1

     

       
         


 

 

Рисунок    – Зависимость пути резания L (м) от скорости резания V (м/мин)

 

Зависимости пути L резания от скорости V резания при обработке заготовок  из сталей 38ХА и 12Х18Х10Т инструментом, оснащенным пластинами твердосплавными (соответственно (а) и (б)), а также  при обработке заготовок из стали 38ХА инструментом, оснащенным пластинами из быстрорежущей стали  с покрытиями TiN, (Ti, Fe)N, (Ti, Al)N и (Ti, Zr)N.

Эффективность всех сложных покрытий по отношению к покрытию TiN существенно  изменяется в зависимости от скорости V и снижается с ее увеличением. Режущие инструменты, оснащенные пластинами с покрытиями  
(Ti, Fe)N и (Ti, Al)N, прошли опытно-промышленные испытания и внедрены в производство.

 

Выводы:

 

    1. Стойкость инструмента может быть повышена путем нанесения на режущую пластину покрытия из нитрида титана, легированного железом и алюминием [(Ti, Zr)N и (Ti, Al)N].

 

    1. Режущие инструменты, оснащенные пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали с покрытиями (Тi, Fe)N и (Ti, Al)N можно рекомендовать к применению при обработке заготовок из сталей марок 38ХА и 12Х18Н10Т.

 

 

 

 

 

 

 


Выводы

 

Тема дипломного проекта - проектирование технологического процесса изготовления вала эксцентрикового, являющегося  одним из основных узлов радиально-поршневого гидромотора.

 В ходе выполнения дипломного проекта был выполнен следующий объем работ.

 При анализе служебного назначения  были отражены основные технические  характеристики и назначение  машины, перечислены узлы с описанием их работы. Что касается самого вала, то был проведен анализ всех его поверхностей, а также функций, исполняемых ими.

 При анализе технических  требований были подробно проанализированы  требования, предъявляемые при изготовлении  детали конструктором, их соответствие  общепринятым стандартом.

  Был определен тип производства  — мелкосерийный — и соответствующая ему форма организации работ.

 Для вышеупомянутого типа  производства было произведено  экономическое обоснование выбора  метода получения исходной заготовки.  В качестве заготовки была принята поковка, получаемая методом штамповки.

Во время выполнения работы был  проанализирован и усовершенствован технологический процесс изготовления детали. Было предложено и обосновано применение новых станков и оснастки, что позволит значительно сократить потери времени, показать себестоимость обработки, облегчить труд рабочих и повысить культуру труда на предприятии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1.А.Ф.Горбацевич, В.А.Шкред   «Курсовое проектирование по         технологии машиностроения». –  4-е изд., перераб. и доп. –  Минск: Выш. Школа, 1983.-256 с.

2.Справочник технолога  машиностроителя.  2 т. /Под ред.  А.Г.Касиловой и Р.К.Мещерякова. –  4-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

3.Обработка металлов  резанем: Справочник технолога  / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др. Под общ. ред. А. А. Панова. - М.: Машиностроение. 1988.-736 с.: ил.

4.Маталин А.А. Технология  машиностроения: Учебник для           машиностроительных вузов по  специальности “Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты”. – Л.: Машиностроение, Ленингр.отд-ние,1985. – 496с.,ил.

5.Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения.-4-е изд., перераб. и доп. –Минск: Вышэйш. Школа, 1983.-256 с.

6.Общемашиностроительные  нормативы режимов резания для  технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. Токарные, карусельные, токарно-револьверные, алмазно-расточные, строгальные, долбежные и фрезерные станки. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1974. – 406 с. ил.

7.Общемашиностроительные нормативы времени    вспомогатель- ного, на обслуживание  рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ: Серийное производство. – М.: Машиностроение, 1974. – 421с.

8 .ГОСТ 7505 – 89. Поковки стальные  штампованные.

9.А.П. Станки и инструменты 3/1991, М.: - Машиностроение,  46с.

10.Малов А.Н.,Справочник технолога-машиностроителя.-3-е  изд.,перераб. и доп.-М:Машиностроение,1972. -568с.

11.Методические указания для  курсового проекта. Для студентов  специальностей 7.090202 «Технология машиностроения» дневной и заочной форм обучения. / Сост. Евтухов В.Г., Захаркин А.У. – 1999 – с.23 ил.

 

 


 

Информация о работе Анализ технологической операции изготовления вала эксцентрикового АК – 60.131.00.001