Усл.
Обозначение пов-сти
|
Размер
пов-сти.
|
Чистота пов-сти.
|
Припуск
на сторону
|
Допуск
на размер заготовки
|
Размер
заготовки с допусками
|
Примечание
|
|
|
|
Осн.
припуск
|
Доп.
припуск
|
Сумм.припуск
|
|
|
|
|
|
|
|
См.
штампа
|
Изогнут.
|
|
|
|
|
2Ø
|
Ø214.42h12
|
80
|
2.2
|
0.3
|
0.5
|
3.0
|
+2.7 -1.3
|
|
|
3
Ø
|
Ø165h11
|
80
|
2.0
|
0.3
|
0.5
|
2.8
|
+2,7 -1.3
|
|
|
4
Ø
|
Ø115K7
|
2.5
|
2.2
|
0.3
|
0.5
|
3.0
|
+2,1
-1.1
|
|
|
2L
|
72.5h13
|
40
|
2.0
|
-
|
0.5
|
2.5
|
+1.8 -1.0
|
|
|
3L
|
29.5c11
|
40
|
2.0
|
-
|
0.5
|
2.5
|
+1.6 -0,9
|
|
|
4L
|
29h13
|
40
|
2.0
|
-
|
0.5
|
2.5
|
+1.6 -0,9
|
|
|
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ
ОБРАБОТКУ ДЕТАЛЕЙ РАСЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Методика назначения припусков.
Исходные данные:
заготовка;
класс точности Т4;
марка метала Сталь 25ХГТ;
масса заготовки 5840г;
тип производства - маcовый;
обрабатываема поверхность - внутренняя
цилиндрическая шейка под подшипник Ø115К7(+0,010/-0,025).
I. Для получения
заданной точности и качества выбранной поверхности принимаем следующий
технологический маршрут механической обработки поверхности:
. Черновое точение;
. Чистовое точение;
. Черновое шлифование.
II.
Определение минимальных операционных припусков.
где Rz-шероховатость
(мкм).
Т - глубина дефектного слоя.
Р - суммарное значение пространственного
отклонения.
В соответствии с табл. 5.2, заготовка Rz
- 240, Т - 250, далее табл. 1.3
Таблица 1.3 - припуски на мех. Обработку
Технологический
переход образ. Поверхности
|
Мкм
|
2zmin
|
Δ
мм
|
2z Мм
|
dмм
|
2zmax
|
|
RRz
|
TT
|
PP
|
Ζξ
|
|
|
|
Ррасчет
|
ппринят
|
|
Заготовка
|
1240
|
2250
|
1.004
|
-
|
-
|
3.200
|
-
|
107.747
|
107.75
|
-
|
Черновоеточение
|
80
|
50
|
60.2
|
-
|
2988
|
350
|
6188
|
113.935
|
113.94
|
6538
|
Чистовое
точение
|
40
|
20
|
2.43
|
-
|
380
|
220
|
730
|
114.665
|
114.67
|
950
|
Черновое
шлифование
|
2.5
|
10
|
0,14
|
-
|
125
|
35
|
345
|
115.010
|
115.01
|
380
|
Суммарное значение пространственных отклонений
определяется:
Рз=
где:
Рсм - смещение осей поковки, штампа в разных
половинках штампа, равное 0,8 мм;
Ркор - коробление обрабатываемой поверхности,
равная 0,5мм;
Рз=
Для операций выполненных после черновой
обработки, значение пространственных отклонений определяется как остаточная
кривизна:
Рi=KуРзаг
Ку=0.06 - черновая обр.
0.04 - чистовая обр.
Рчерн.точ=КуРз= 0.061004≈60.2мкм
Рчист.точ=КуРчерн.точ=0,0460.2≈2.4мкм
Рчерн.шлиф.=КуРчист.точ=0.06·2.4≈0,14
На основе ранее полученных данных, определим
припуск:
чернового точения:
Zminчерн.точ.=
Zminчерн.точ.=2·(240+250+10042+452)=2988мкм
чистового точения:
Zminчист.точ.=2∙(Rчерн.точ+Тчерн.точ+Рчерн.точ)
Zminчист.точ.=2∙(80+50+602+452)=280мкм
чернового шлифования:
Zminчерн.шлиф.=2∙(Rчист.точ+Тчист.точ+Ра)
Zminчерн.шлиф.=2∙(40+20+2.32+452)=125мкм
III.
Определение допуска на обработку по всем операциям, по квалитетам.
Таблица 1.4
- допуски по квалитетам
Δ
|
Допуск
(мкм)
|
Квалитет
|
Заготовка
|
3200
|
Черн.точ
|
350
|
12
|
Чист.точ
|
220
|
11
|
Черн.шлиф
|
35
|
7
|
IV.Расчет
номинальных операционных припусков
Черновое шлифование:
Zчерн.шл.=2Zminчерн.шлиф+δчист.точ
Zчерн.шл.=125+220=345мкм
Чистовое точение:
Zчист.точ.=2Zminчист.точ+δчерн.точ
Zчист.точ=380+350=730мкм
Чернового точения:
Zчерн.точ.=2Zminчерн.точ+δзаг.
Zчерн.точ.=2988+3200=6188мкм
V. Расчет
номинальных операционных размеров:
dчист.точ.=dчерн.ш-2Zчерн.ш
dчист.точ.=115.010-0.345=114.665мм
dчерн.точ.=dчист.точ-2Zчист.точ
dчерн.точ.= 144.665
-0.73=113.935мм
dзаг.=dчерн.точ.-2Zчерн.точ.
dзаг.= 113.935
-6.188=107.747мм
VI.Максимальные
операционные припуски:
Zmахчерн.точ=2Zчерн.точ+δчерн.точ
Zmахчерн.точ=6188+350=6538мкм
Zmахчист.точ=2Zчист.точ+δчист.точ
Zmахчист.точ=730+220=950мкм
Zmaxчерн.шл.=2Zчерн.шл.+δчерн.шл.
Zmахчерн.шл.=35+345=380мкм
VII. Проверка,
по черновому шлифованию:
Zmaxчерн.шл.
- 2Zminчерн.шлиф = δчист.точ+δчерн.шлиф
-125=220+35
=255
Схема графического расположения припусков и
допусков на механическую обработку внутренней цилиндрической поверхности Ø115
показана на рисунку 1.2.
Рисунок.1.2
8. ВЫБОР РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Выбор режимов резания для операции - черновое
точение.
Режим резания назначим для чернового точения
внутренней цилиндрической шейки под подшипник Ø115
при L=29,5мм. Станок 1К282, мошьность двигателя N=22кВт.
I.Расчет длинны
рабочего хода суппорта:
рх=Lрез+у+Lдоп,м
где Lрез- длинна резания;
у - подвод врезания и перебег инструмента;
у=упод.+уврез.+уп, мм
где: упод. - длинна подвода;
уврез- длинна;
уп- длинна перебега.
у=2+3=5мм;
Lрх=29,5+5+0=34,5мм
II. Назначение
подачи суппорта на оборот шпинделя.
S0=0.6мм/об
III.
Определение стойкости инструмента.
Тр=Тм∙λ,мин
Где: Тм - табличная величина стойкости режущего
инструмента, равная 50мин.
λ - коэф. времени
резания:
Тр=50∙0.855=42.8мин
IV. Расчет
скорости резания
Где −
табличная скорость резания ,равная 105м/мин при t=3мм
, S=0,6 мм/об и =60;
−
коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала=0,6 при стали 25ХГТ;
−
коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава режущего
инструмента=1,55 при Т15К6, при стойкости инструмента до 60 мин;
−
коэффициент, зависящий от вида обработки =1.
V=105∙0,6∙1,55∙1=97,7
м/мин.
V. Расчет
рекомендуемого числа оборотов шпинделя:
Уточнение скорости резания и числа оборотов
шпинделя по паспорту станка: n=1450об/мин;
VI. Расчет сил
резания:
Где: =340кг
при t=2,5 , So=0,6мм/об.
− коэффициент
обрабатываемого материала и марки режущей кромки инструмента=0.85 при
НВ=240…260,Т15К6;
− коэффициент
зависящий от скорости резания и переднего угла режущей кромки инструмента=1,при
V=105 м/мин и угле =
+10
Определение мощности резания:
Определение мощности электродвигателя станка:
Выбор режимов резания для операции -
зубофрезерование.
Режим резания назначим для зубофрезерования
наружного зубчатого венца Ø214
при L=29 мм. Станок 5А342, мошьность двигателя N=25кВт.
I. Расчет длинны
рабочего хода:
рх=Lрез+у+Lдоп,м
где Lрез- длинна резания;
у - подвод врезания и перебег инструмента;
у=6 мм;
=29+6=35 мм.
Где F-площадь
фрезеруемых поверхностей,
Определение рекомендуемой подачи на зуб.
Sz=0,15 мм/
зуб.
Определение стойкости инструмента:
Где −
стойкость инструмента в минутах работы станка, равная 50 мин.
-коэффициент
резания
Т=50∙0,829=41,5
Расчет скорости резания:
Где −
табличная скорость резания, равная 58 м/мин при t=5мм
, Sz=0,1 мм/об ;
V=581,10,551=35м/мин.
Расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя
станка:
Где d-диаметр
обратываемой поверхности, равный 214 мм;
Уточнение скорости резания и числа оборотов
шпинделя по паспорту станка:
n=1000об/мин;
Расчет минутной подачи:
Sm=SzZun,
Где Zu−
количество зубьев фрезы,
Sm=0,1514279=390,6
Расчет основного машинного времени:
Выявление подачи на зуб фрезы Sz
в мм/зуб:
Определение мощности резания:
Где Е− табличная величина
16,9<20
Выбор режимов резания для операции - черновое
шлифование.
Режимы резания назначим для чернового шлифования
внутренней цилиндрической шейки под подшипник при
L=29,5. Станок,
выбранный для выполнения операции 3К228А внутришлифовальный, мощность двигателя
N=7кВт.
Продольная подача Sпр, мм - это перемещение
обрабатываемой детали вдоль её оси за один оборот. Она определяется по формуле:
пр=В·β
мм/об,
где В - ширина шлифовального круга, мм; β-
расчётный коэффициент
Sпр=20·0,3=6 мм/об.
Частота вращения детали круга. Прежде чем
рассчитать частоту вращения детали, необходимо определить её расчётную скорость
вращения:
д=м/мин,
где Dд - диаметр шлифуемой поверхности, мм; Т -
стойкость шлифовального круга,
Vд==2,59м/мин,
Расчётная частота вращения детали:
nд=
1/мин,
nд==41,24
1/мин,
Определяется скорость вращения шлифовального
круга.
VK=
м/мин,
где Dк - диаметр шлифовального круга, мм; nк -
частота вращения шлифовального круга, 1/мин
VK==251,2
м/мин,
Скорость перемещения стола определяется по
формуле:
С=
м/мин,
С==0,25
м/мин,
Полученное значение Vс должно находиться в
пределах скоростей перемещения стола, указанных в паспорте выбранного станка.
Скорость перемещения стола по паспорту равна 0,1-2 м/мин.
Силы резания и мощность
=10*CP*VДU*SXпр*ty
=10*2.1*2.59*6*0.5=163.17
Эффективная мощность на вращение шлифовального
круга определяется по формуле:
ЭК=
кВт;
ЭК==0,7
кВт;
Потребная мощность на вращение шлифовального круга:
ПК=
кВт;
где
- к.п.д. шлифовального станка по паспортным данным станка. Которое равно 0,85.
NПК==0,82
кВт;
Коэффициент использования станка по мощности:
К=
где Nст - мощность электродвигателя главного
движения, кВт.
К==0,12
Основное технологическое время , мин
определяется по формуле:
ТО=
где L - длина продольного хода детали, мм; h -
припуск на обработку, мм; К - коэффициент, учитывающий точность шлифования и
износ круга. При черновом шлифовании К = 1.3-1,4;
=l+B;
где l - длина обрабатываемой поверхности, мм; В
- ширина круга, мм.
L=29.5+20=49.5 мм;
ТО==1,08
мин.
9. НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
Нормирование операции чернового точения
внутренней цилиндрической шейки под подшипник
Основное технологическое время:
мин.
Определяем величину вспомогательного времени на
выполнение операции
,мин
где−
время на установку и снятие заготовки;
− время на
закрепление и открепление заготовки;
− время на
управление станком;
− время на
измерение и контроль детали;
Установка , закрепление-снятие детали
производится вручную.
Где 1,5 − поправочный коэффициент для крупносерийного
производства.
Оперативное время:
мин.
Время обслуживания рабочего места:
Где −
смена инструмента и подналадка станка,
Т-период стойкости режущего инструмента;
Определение организационного времени:
Определение времени на отдых и личные
надобности:
Где −
затраты на отдых в %,
Определение штучного времени:
0,473+0,01+0,00224=0,517
мин.
Нормирование операции чернового фрезерования.
Основное технологическое время
мин.
Определяем величину вспомогательного времени на
выполнение операции
,мин
где −
время на установку и снятие заготовки ;
− время на
закрепление и открепление заготовки ;
− время на
управление станком ;
− время на
измерение и контроль детали ;
Установка , закрепление-снятие детали
производится вручную.
Где 1,5 − поправочный коэффициент для
крупносерийного производства.
Оперативное время:
мин.
Время обслуживания рабочего места:
Где −
смена инструмента и подналадка станка,
Т-период стойкости режущего инструмента;
Определение организационного времени:
Определение времени на отдых и личные
надобности:
Где −
затраты на отдых в %,
Определение штучного времени:
0,473+0,0111+0,0087=0,601
мин.
Нормирование операции чернового шлифования
Основное технологическое время
мин.
Определяем величину вспомогательного времени на
выполнение операции
,мин
где −
время на установку и снятие заготовки ;
− время на
закрепление и открепление заготовки ;
− время на
управление станком ;
− время на
измерение и контроль детали
Установка, закрепление-снятие детали
производится вручную.
где 1,5 − поправочный коэффициент для
крупносерийного производства.
Оперативное время:
мин.
Время обслуживания рабочего места:
Где −
время на одну правку шлифовального круга,
Т− период стойкости режущего инструмента;
Определение организационного времени:
Определение времени на отдых и личные
надобности:
Где −
затраты на отдых в %,
Определение штучного времени:
0,675+0,037+0,019=1,209
мин
10. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ВИДОВ И ПРИЧИН ПОВРЕЖДЕНИЙ
ИЛИ ВЫХОДА ДЕТАЛИ ИЗ СТРОЯ. ОПИСАНИЕ СПОСОБОВ ДЕФЕКТАЦИИ ДЕТАЛИ
В данной детали возможны такие повреждения как:
Износ цилиндрической шейки под подшипник;
Износ зубьев.
Повреждения работы зубчатых венцов связанны с их
зацеплением между собой.
Причиной их выхода из строя может служить
недостаточная смазка поверхностей контакта, нарушение режимов работы, высокие
нагрузки, скорости вращения, перегрев и т.д. Также скрытые дефекты
производства, старение и усталость.
Повреждения шейки под подшипник связанны с
нарушением технологии изготовления детали, неправильных режимах работы,
неправильной посадкой подшипников вала.
Способы деффектации деталей:
Износ шейки - определяется путем измерения
размеров, формы и взаимного расположения поверхностей. При этом используем
штангенциркули, микрометры, скобы и т.д.
11. РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО СПОСОБАМ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДЕТАЛИ
Определив возможные повреждения отдельных
поверхностей детали и причины их возникновения, становится возможным выбрать
способы восстановления поврежденных элементов.
Для восстановления шейки под подшипник есть
возможность применения следующих методов:
наплавки (под флюсом, в среде защитных газов,
вибродуговая, плазменно-дуговая);
нанесением гальванических покрытий
(хромирование, железнение, никелирование);
металлизации (электродуговая, газовая,
высокочастотная, детонационная, плазменная дуговая).
Стоит также отметить, что для восстановления
вышеперечисленных поверхностей применение способов ремонтных размеров и
дополнительных деталей не являются возможным из-за незначительных разностей
диаметров соседних шеек и стандартизации подшипников и уплотнений..
Выбор конкретного способа восстановления зависит
от характера повреждения поверхности. Т.е. при незначительных износах
рационально применить способ металлизации или нанесения гальванических
покрытий. При значительных повреждениях применяется один из методов наплавки
металла. Связано это главным образом с максимальной толщиной наносимого
металла.
Исходя из всех этих соображений, принимаем
способ восстановления шейки под подшипники - хромирование.
12. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
Технологический процесс восстановления шейки под
подшипник хромированием. При хромировании, кроме восстановления размера
поверхности, не нарушается внутренняя структура метала детали. Поэтому, не
смотря на сложность процесса, хромирование довольно широко применяется в
авторемонтном производстве. Технологический процесс хромирования можно разбить
на несколько этапов:
) Подготовительный:
Механическая обработка восстанавливаемой
поверхности (шлифование и полирование, обезжиривание);
Изоляция мест, не нуждающихся в восстановлении
(нанесение на них цапонлака);
Монтаж деталей;
Повторное обезжиривание (очистка от загрязнений,
жиров и др.);
Декапирование - удаление тончайшей пленки
окислов (травление в растворе серной кислоты с промывкой в воде);
) Непосредственное осаждение хрома на
поверхность;
) Промывка деталей сначала в дистиллированной
воде(удаление электролита), затем в горячей воде. Затем демонтаж с подвески,
удаление изоляции, контроль качества нанесенного слоя хрома;
Окончательная механическая обработка с целью
придания восстановленным поверхностям первоначальных размеров и формы.
Для непосредственного проведения хромирования
необходимо следующее оборудование: гальваническая ванна с электролитом
необходимой плотности и концентрации, пластина хрома, источник тока, устройство
для вывешивания деталей. В результате хромирования деталь возвращает работоспособность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения курсового проекта были
проведены анализы технологичности конструкции детали - шестерни, возможных
видов и причин повреждения или выхода детали из строя; разработаны
технологические процессы изготовления и восстановления детали из строя;
разработаны технологические процессы изготовления и восстановления детали;
выполнены чертежи заготовки и детали, назначены припуски на механическую
обработку поверхности заготовки табличным методом; выбраны режимы резания для
токарной обработки, шлифования и фрезерования; выполнено техническое
нормирование, а также составлены операционные схемы обработки.
Целью курсового проекта являлись закрепление,
углубление и расширение знаний по технологии производства и ремонта
транспортных средств, что было достигнуто в полном объеме.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горбацевич
А.Ф.Шкред В.А.1983 Курсовое проектирование по технологии машиностроения.
. ГОСТ
7505-89 Поковки стальные штампованные допуски припуски и кузнечные напуски.
. Радкевич
Я.М.2004 Расчёт припусков и межпереходных размеров в машиностроении.
. Воловик
Е.Л.1981 Справочник по восстановлению деталей.
. Капустин
Н.М.1978 Технология производства гусеничных и колесных машин.
. ГОСТ
26645-85 Отливки из металлов и сплавов допуски размеров массы и припуски на
мех. обработку.