Деталь «Вал№15»

Содержание

1 Описание детали и  ее основного места назначения  ……………………...	5
2 Анализ технологичности  детали …………………………………………..	6
3 Выбор типа производства  …………………………………………………	7
4 Выбор вида заготовки  и способа ее получения …………………………..	8
5 Выбор технологических  баз ………………………………………………	9
6 Установление маршрута  обработки отдельных поверхностей  детали ….	10
7 Расчет припусков …………………………………………………………	11
8 Термообработка детали  …………………………………………………….	15
9 Выбор оборудования инструментов  и приспособлений ………………..	16
10 Расчет нормирования  ……………………………………………………..	19
11 Экономический расчет  ……………………………………………………	26
Список используемых источников ………………………………………….	31

 

 

1 Описание детали и  ее основного места назначения

 

Деталь «Вал№15» изготавливается  из стали 40Х, представляет собой деталь цилиндрической формы с размерами Ø40 длина 300мм. Деталь обработана до твердости 220…360 единиц по шкале HB. Шероховатость детали Ra=12,5мкм.Вал представляет собой ступенчатую деталь. Рассмотрим каждую ступень подробно.

Первая ступень имеет  длину 22 мм, диаметр 28h6мм. Шероховатость Ra=1,25 мкм. Радиальное биение ступени относительно оси вала не более 0,03 мм. На данной ступени имеется фаска . Первая и вторая ступень соединены проточкой шириной 4 мм.Вторая ступень имеет длину 160 мм, диаметр 34h9 мм. Шероховатость Ra=2,5 мкм. Данная ступень имеет сквозное отверстие диаметром 8Н10. Расстояние от центра отверстиядо торца детали составляет 45 мм.Третья ступень длиной 4 мм, диаметром 35f9 мм. Третья и четвертая ступень соединены проточкойдлиной 2 мм, диаметром 34 мм.Четвертая ступень имеет размеры 35f9х85 мм. Шероховатость Ra=2,5 мкм.Пятая ступеньдлиной 4 мм Шестая ступень представляет собой квадрат со сторонами 26h12 мм, диагональю 38h12 мм. Длина ступени 24 мм. Шестая ступень соединена с седьмой проточкой. Длина проточки с седьмой ступенью составляет 22 мм. Диаметр ступени 28h6 мм.Шероховатость Ra=1,25 мкм.На данной ступени имеется фаска .

Химический состав стали 40Х (ГОСТ 4543-71), %

Таблица 1

С	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	S	P	N
				не более
0,36-0,44	0,17-0,37	0,50-0,80	0,80-1,10	0,30	0,30	0,35	0,35	0,008

 

 

2 Анализ технологичности  детали

 

С точки зрения механической обработки деталь типа вал-шестерня не технологична. В качестве не технологичных элементов детали можно отметить следующие:

1. посадочные шейки вала имеют высокую точность (IT6), что потребует специального приспособления при шлифовании детали;
2. термообработка.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие  базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции.

 

3 Выбор типа производства

 

Тип производства – организационно-технологическая  характеристика производственного  процесса, которая во многом определяет результаты проектирования процесса изготовления детали.

Тип производства определяется исходя из годового выпуска деталей и  массы детали. Деталь вал обладает массой 2,1 кг. Годовой выпуск данной детали равен 22 шт.

Определим тип производства по таблице 2.

Таблица 2

Масса детали, кг	Тип производства
	единичное	мелко- серийное	средне- серийное,	крупно- серийное,	массовое
Количество деталей, шт
<1,0	<10	10..2000	1,5..100	75..200	>200000
1,0..2,5	<10	10..1000	1..50	50..100	>100000
2,5..5,0	<10	10..500	0,5..35	35..75	>75000
5,0..10	<10	10..300	0,3..25	25..50	>50000
>10	<10	10..200	0,2..10	10..25	>25000

Данной программе выпуска и  массе детали соответствует мелкосерийное  производство.

 

4 Выбор вида заготовки и способа  ее получения

 

Метод получения заготовок для  изготовления деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку, значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски  на неточность изготовления. Для рационального  выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные  исходные данные, так как между  ними существует взаимосвязь. Окончательное  решение нужно принимать только после экономического комплексного расчёта себестоимости заготовки  и механической обработки в целом. Для данного случая тип производства мелкосерийный. Будет целесообразно  выбрать заготовку из сортового  проката, сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

 

5 Выбор технологических баз

 

Одной из причин, вызывающих погрешности  выполняемого размера и отклонения взаимного положения обрабатываемых поверхностей заготовки, является погрешность ее установки на станке. У заготовок различают: обрабатываемую поверхность; поверхности, которыми ориентируют заготовку относительно инструмента, установленного на размер; поверхности, с которыми контактируют зажимные устройства; поверхности, от которых измеряют выполненный размер; свободные поверхности.

Поверхности заготовки, ориентирующие  ее при установке для обработки  на станке, называют базами.

Базами могут служить поверхности, линии, точки и их совокупности.

При выборе баз используется удобство и снятие заготовки, а так  же надежность и удобство её закрепления  в выбранных местах зажима, возможность  подвода режущего инструмента с  различных сторон заготовки.

Токарная операция выполняется  за два установа. Установ А: номер базовой поверхности 18и 13. Установ Б: номер базовой поверхности 11, 1.

Сверлильная операция  выполняется  за один установ. В качестве базовой поверхности используется поверхность 7.

Фрезерная операция выполняется  за один установ. В качестве технологической базы используется поверхность 13.

Шлифование выполняется  за два установа. Установ А: номер базовой поверхности 11. Установ Б: номер базовой поверхности 17, 7.

 

6 Установление маршрута обработки отдельных поверхностей детали

 

Составим маршрут обработки  отдельных поверхностей, которые  обрабатываются в 2 и более этапов.

а) Поверхность 2.

Заготовка JT 16Деталь JT 6

Ra= 80…20 мкм                                                                     Ra= 1,25мкм

1. Точение черновое

JT12, Ra= 6,3…10,0

2. Точение чистовое

JT10, Ra=3,2…6,3

3. Шлифование Черновое

JT7, Ra= 0,63…1,0

4. Шлифование чистовое

JT6, Ra=1,25

б) Поверхность 7.

Заготовка JT 16Деталь

Ra= 80…20 мкм                                                                     Ra= 2,5мкм

1. Точение черновое

JT12, Ra= 6,3…10,0

2. Точение чистовое

JT10, Ra=2,5

 

в) Поверхность 11.

Заготовка JT 16Деталь

Ra= 80…20 мкм                                                                     Ra= 2,5мкм

1. Точение черновое

JT12, Ra= 6,3…10,0

2. Точение чистовое

JT10, Ra=2,5

 

 

 

 

г) Поверхность 17.

Заготовка JT 16Деталь JT 6

Ra= 80…20 мкм                                                                     Ra= 1,25мкм

1. Точение черновое

JT12, Ra= 6,3…10,0

2. Точение чистовое

JT10, Ra=3,2…6,3

3. Шлифование Черновое

JT7, Ra= 0,63…1,0

4. Шлифование чистовое

JT6, Ra=1,25

д) Поверхность 8.

Заготовка JT 16ДетальJT 10

Ra= 80…20 мкм                                                                    

1. Точение черновое

JT12, Ra= 6,3…10,0

2. Точение чистовое

JT10, Ra=2,5

 

7 Расчет припусков

 

Расчетно-аналитическим  методом определим припуски на механическую обработку поверхности 2 . Последовательность обработки поверхности включает: точение черновое, точение чистовое, шлифование черновое, шлифование чистовое. Расчеты припусков приведены в таблицу 3.

Таблица 3

Маршрут обработки	Элементы min припуска				Расчеты min припусков	Расчеты min припусков заготовки	Допуски на промежуточные  размеры	Размеры заготовки по переходам		Предварительные размеры  припусков
								наиб.	наим.	Z max	Z min
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
сортовой прокат	150	250	4200	-	-	38,7	1500	40,2	38,7	-	-
точение черновое	50	50	252	332	9226	29,5	210	29,7	29,5	10500	9226
точение чистовое	30	30	168	19,9	706	28,8	84	28,9	28,8	800	710
шлифование черновое	10	15	84	13,3	458	28,3	21	28,4	28,3	500	458
шлифование чистовое	5	10	8,4	6,6	218	28,1	13	28,2	28,1	300	219

Суммарное отклонение для  сортового проката