Крышка подшипника
Введение
деталь заготовка технологический
В настоящее время развитие машиностроительной техники связано с появлением и широким использованием все более сложных проектирующих процедур (алгоритмов), требующих соответствующего усложнения организации функционирования технических средств. Для российских предприятий, разрабатывающих сложные технические изделия, нет другого пути сохранения, как применение новейших технологий, оборудования и методов, которые используют мировые промышленные лидеры. В быстро меняющемся индустриальном мире техническое и технологическое перевооружение предприятий становится важнейшим процессом.
Отечественная система АDЕМ воплощает в себе самые современные технологии проектирования и подготовки производства. Учитывающая требования отечественного и зарубежного рынков, эта система представляет собой совокупность универсальных инженерных и математических методов для решения широко спектра задач современного машиностроения.
Система АDЕМ сегодня - это единая среда для творческой деятельности инженерно-технических специалистов, основанная на интегрированном представлении изделия. Но важнейшим является сочетание общего подхода с глубокой проработкой прикладных конструкторско - технологических задач и большим производственным опытом.
1. Общий раздел
.1 Описание конструкции и служебного назначения детали
деталь заготовка технологический
Крышка подшипника - это деталь тело вращения. Относится к деталям класса втулок. Образована наружными и внутренними поверхностями вращения. Конструкция детали представляет собой взаимное пересечение цилиндрических поверхностей. Имеются четыре отверстии диаметром 6.2 мм, которые предназначены для крепления крышки к корпусу редуктора.
Также имеется уплотнения канавка подшипниковых узлов, которая служит для защиты подшипника от пыли, грязи, металлической стружки, опилок, влаги и прочих посторонних включений, а также от утечки из него смазки. В случае применения пластичного смазочного материала уплотнение защищает подшипниковый узел от попадания в него масла из корпуса.
Отсюда можно сказать, что крышка выполняет роль опоры при вращении других деталей в сборочном узле.
Материал заготовки - Сталь 45.
Рис. 1. Твердотельная модель детали «Крышка»
Таблица 1. Химический состав в% стали 45
C0,42 - 0,5Si0,17 - 0,37Mn0,5 - 0,8Niдо 0,25Sдо 0,04Pдо 0,035Crдо 0,25Cuдо 0,25Asдо 0,08Fe~97
В качестве материала для изготовления детали используется сталь марки 45. Химический состав стали 45 по ГОСТ 1051-73 приведен в таблице 1, а механические свойства в таблице 2.
Таблица 2. Механические свойства стали 45
ГОСТСостояние поставки, режим термообработкиСечение, ммσв(МПа)δ5 (%)ψ%1050-88Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации256001640Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовкиОбразцы64063010702-78Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжигадо 590401577-93Листы нормализованный и горячекатаные Полосы нормализованные или горячекатаные80 6-25590 60018 16 4016523-97Лист горячекатаный Лист холоднокатаныйдо 2 2-3,9 до 2 2-3,9550-690 550-690 14 15 15 16
1.2 Технологический контроль чертежа детали
Чертеж детали представлен в главном виде (разрезе), виде сбоку и выносном виде, данные виды позволяют определить всю конструкцию детали.
Размеры на чертеже указаны все, но не на всех указаны предельные отклонения, поэтому на эти размеры примем согласно «таблице допусков в зависимости от квалитета (класса) точности» по ОСТ 1 00022-80 [14] 14 квалитет.
Все операции по обработке детали могут выполняться как на универсальном оборудовании, так и на оборудовании с числовым программным управлением.
Рисунок 2 - Чертеж детали.
1.3 Анализ технологичности детали
Показатель технологичности заготовки - коэффициент обрабатываемости материала резанием Коб=1.
Простая конструкция детали (отсутствие сложных фасонных поверхностей) позволяет использовать при её производстве унифицированную заготовку из сортового проката - круг горячекатаный.
С учётом требований к поверхностям детали (точности, шероховатости), а также их тех. назначения окончательное формирование поверхностей детали на заготовительной операции невозможно.
Обеспечение нужной шероховатости возможно стандартными режимами обработки и унифицированным инструментом.
Показатели технологичности конструкции детали в целом:
-материал не является дефицитным, стоимость приемлема
-конфигурация детали простая
-конструкционные элементы детали универсальны
-размеры и качество поверхности детали имеют оптимальные требования по точности и шероховатости
-конструкция детали обеспечивает возможность использования типовых ТП ее изготовления
-возможность обработки нескольких поверхностей с одного установа имеется
-конструкция обеспечивает достаточную жесткость детали (при использовании соответствующего приспособления)
-технические требования не предусматривают особых методов и средств контроля.
Вывод: деталь технологична и позволяет применить обработку точением с минимальным количеством переустановок и сверление отверстий на универсальном оборудовании и на оборудовании с числовым программным управлением.
2. Технологический раздел
.1 Анализ типа производства
Характер технологического процесса в значительной мере зависит от типа производства деталей (единичного, серийного, массового). Это обусловлено тем, что в различных типах производств экономически целесообразно использование различного по степени универсальности, механизации и автоматизации оборудования, приспособлений, различного по сложности и универсальности режущего и измерительного инструмента. В зависимости от вида производства существенно изменяются и организационные структуры цеха: расстановка оборудования, системы обслуживания рабочих мест, номенклатура деталей и т.д.
Сведения перед разработкой технологического процесса отсутствуют. В этих условиях поступаю следующим образом. По табл. 1 устанавливаю предварительно тип производства в зависимости от заданного веса и количества деталей, подлежащих изготовлении в течение года.
Партия деталей в год - 120 шт.
Таблица 3 - Выбор типа производства по программе выпуска
Тип производстваКоличество обрабатываемых деталей (изделий) одного наименования и типоразмера в годМелкиеСредниеКрупныеЕдиничноеДо 100До 10До 5Мелкосерийное101…50011…2006…100Среднесерийное501…5000201…1000101…300Крупносерийное5001…50 0001001…5000301…1000МассовоеСвыше 50 000Свыше 5000Свыше 1000
Таким образом, определив предварительный тип производства, разрабатываю для него технологический процесс с нормированием операций.
Мелкосерийное и близкое к нему единичное производства характеризуются изготовлением деталей большой номенклатуры на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Это производство должно быть достаточно гибким, участки оснащаются универсальным оборудованием и оснасткой, обеспечивающей изготовление деталей широкой номенклатуры. Специфика организации единичного типа производства приводит к нерациональному использованию материалов в технологических процессах. Изготовление специальных приспособлений и оснастки для получения заготовок с малыми припусками на механическую обработку в условиях единичного производства неэкономично, поэтому в механические цехи заготовки поступают со значительными припусками на механическую обработку, что, естественно, приводит к увеличению отходов производства и снижению коэффициента использования материалов.
2.2 Выбор заготовки
Выбор заготовки является ответственным этапом разработки технологического процесса, так как влияет на расход металла, число операций, трудоемкость и себестоимость изготовления детали.
На выбор метода получения заготовки оказывают влияние следующие факторы: материал детали, ее служебное назначение и технические требования на изготовление, объем годового выпуска, форма и размеры детали. Учитывая то, что деталь представляет собой тело вращения, материал детали - сталь 45, тип производства - мелкосерийное, целесообразно выбрать в качестве заготовки прокат.
Массы заготовки и детали высчитаны при помощи программы «ADEM 8.2».
Рисунок 3 - Выбор заготовки
.3 Разработка маршрута обработки детали
Исходными данными для проектирования технологического маршрута обработки детали являются: рабочий чертеж детали и производственная программа.
При этом предлагается придерживаться следующих рекомендаций:
1)В зависимости от шероховатости, точности и специальных требований чертежа детали назначают окончательные методы обработки.
2)Назначают методы предшествующей обработки поверхностей, т.е. определяются этапы: черновой, чистовой и отделочный.
)При наличии операций термической обработки и гальванопокрытий определяют их место в технологическом процессе изготовления детали.
)Устанавливают поверхности детали, подлежащие обработке на каждой операции, т.е. формируется примерное их содержание.
Перечислим последовательность технологических операций получения детали:
Пило-отрезная
Токарно-винторезная с ЧПУ
Токарно-винторезная с ЧПУ
Фрезерная
Вертикально-сверлильная
Слесарная
Контрольная
.4 Выбор оборудования
Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и форм, а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих соображений:
·Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;
·Возможность работы на оптимальных режимах резания;
·Соответствие станка по мощности;
·Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;
·Наименьшая себестоимость обработки;
·Реальная возможность приобретения станка;
·Необходимость использования имеющихся станков.
Таблица 4 - Токарный станок с ЧПУ 1А616П 1
ХарактеристикаВеличинаНаибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной500Наибольший диаметр изделия, обрабатываемой над станиной320Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом200Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах710Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе55Наибольший ход суппорта поперечный210Наибольший ход суппорта продольный905Максимальная рекомендуемая скорость рабочей продольной подачи2000Максимальная рекомендуемая скорость рабочей поперечной подачи1000Количество управляемых координат2Количество одновременно управляемых координат2Точность позиционирования (П)0,01Повторяемость0,003Диапазон частот вращения шпинделя9… 1800Максимальная скорость быстрых продольных перемещений20Максимальная скорость быстрых поперечных перемещений7,5Количество позиций инструментальной головки6Мощность привода главного движения4Суммарная потребляемая мощность21,4Габаритные размеры станка2135x1225x 1220Масса станка1500
Таблица 5 - Вертикально-сверлильный 2Н125
ХарактеристикаВеличинаНаибольший диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050 - 74, мм25Размеры конуса шпинделя по СТ СЭВ 147-75Морзе 3Расстояние оси шпинделя до направляющих колонны, мм250Наибольший ход шпинделя, мм200Расстояние от торца шпинделя, мм: до стола до плиты 60-700 690-1060Наибольшие (установочное) перемещение сверлильной головки, мм170Перемещение шпинделя за один оборот штурвала, мм122, 46Рабочая поверхность стола, мм400х450Наибольший ход стола, мм270Количество скоростей шпинделя12Количество подач9Пределы подач, мм/об0,1-1,6Мощность электродвигателя главного движения, кВт2,2Габарит станка: длина, ширина, высота, мм915х785х2350Масса 2Н125 станка, кг880
2.5 Разбивка операций на технологические переходы
Таблица 6 - Принятый технологический процесс
№ опер.Наименование и содержание операцииОборудование005Пило - отрезная Отрезать заготовку в размер 38-1 мм8Г 663-100010Токарно-винторезная (с ЧПУ) - подрезать торец 1 в размер 36-1 мм - точить поверхность 2 Ø106-0,87 мм на длину 25+0,52мм - точить поверхность 2 Ø97-0,87 мм на длину 25+0,52мм - точить поверхность 2 Ø88-0,87 мм на длину 25+0,52мм - точить поверхность 2 Ø85-0,35 мм на длину 25+0,52мм - точить поверхность 2 окончательно Ø84-0,03 мм на длину 25+0,52мм начисто - точить поверхность 3 Ø62-0,74 мм под 300 выдерживая размер 5+0,3мм - снять фаски 1,5х450 -центровать торец - сверлить отверстие 4 Ø32+0,62 мм на проход - расточить отверстие 4 Ø36+0,62 мм проходным резцом с твердосплавной пластиной - точить поверхность 5 (ручей), выдерживая размеры 4-0,3 мм, Ø48+0,62 под 150, соблюдая размер 3-0,3мм канавочным резцом1А616П015Токарно-винторезная (с ЧПУ) - подрезать торец 6 в размер 34-0,62 мм - расточить отверстие 8 Ø62+0,74мм на длину62+0,52 мм - расточить отверстие 9 Ø67+0,74 мм на длину 22+0,13 мм - расточить отверстие 9 Ø70+0,3 мм на длину 22+0,13 мм - расточить отверстие 9 окончательно Ø72+0,03 мм на длину 22+0,13 мм - расточить отверстие 10 Ø73+0,3 мм на длину 4,4+0,3 мм - расточить отверстие 10 окончательно Ø74,4+0,12 мм на длину 4,4+0,3 мм1А616П020Фрезерная - закрепить деталь во внутреннем патроне - фрезеровать деталь согласно эскиза1А616П025Вертикально-сверлильная - установить, закрепить деталь в кондукторе - сверлить 4 отверстия Ø6,2+0,36 мм на проход по кондуктору, выдерживая размер Ø96+-0,44 мм - открыть 4 цековки Ø11+0,43 мм на глубину 5+0,3 мм, выдерживая размер Ø96+-0,44 мм2Н125 030Слесарная - Установить и закрепить деталь - Зачистить заусенцы, притупить острые кромки по контуру и в отверстияхВерстак слесарный035КонтрольнаяСтол контроля
2.6 Выбор режущего, вспомогательного и измерительного инструмента
Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости инструмента.
Выбор формы пластины производится по главному углу в плане с учетом возможности обработки труднодоступных мест.
Для обеспечения прочности режущей вершины, следует выбирать пластину с максимально возможным углом при вершине.
Рисунок 4 - Выбор инструмента
Таблица 7 - Режущий, вспомогательный и мерительный инструменты.
ОперацияРежущий инструментВспомогательный инструментМерительный инструмент005 Пило-отрезнаяПила 2257-0161 ГОСТ 4047-82Тиски 7200-0214 ГОСТ 16518-96Штангенциркуль ШЦЦ-I-125-0,01 ГОСТ 166-89010 Токарно-винторезная (с ЧПУ)Резец 2100-1561 ГОСТ 26611-85 Т5К10 Резец 2100-1513 ГОСТ 26611-85 Т15К6 Резец 2100-1959 ГОСТ 26611-85 Резец MGEHR 2525-5-T15 Пластинка MGGN 500-02-M NC320 Сверло центровочное 2317-0008 5 ГОСТ 14952-75 Т5К10 Сверло 2301-0117 33 ГОСТ 10903-77 Т5К10 Резец 2101-0559 ГОСТ 18870-73 Р18Патрон 7100-0059 ГОСТ 2675-80Штангенциркуль ШЦЦ-I-125-0,01 ГОСТ 166-89 Штангенглубиномер ШГЦ-160-0,01 ГОСТ 162-90015 Токарно-винторезная (с ЧПУ)Резец 2100-1566 ГОСТ 26611-85 Т15К6 Резец 2141-0103 Т15К6 Резец 2141-0025 Т15К6Патрон 7100-0067 ГОСТ 2675-80Штангенциркуль ШЦЦ-I-125-0,01 ГОСТ 166-89 Штангенглубиномер ШГЦ-160-0,01 ГОСТ 162-90020 ФрезернаяФреза 2214-0272 110 ГОСТ 26595-85 Т15К6Патрон 7100-0059 ГОСТ 2675-80 Фреза 2214-0272 110 ГОСТ 26595-85 Т15К6Штангенциркуль ШЦЦ-I-125-0,01 ГОСТ 166-89 025 Вертикально-сверлильнаяСверло 2300-2382 6,2 ГОСТ 12122-77 Т5К10 Цековка 2350-0669 ГОСТ 26258-87Кондукторная плитаШтангенглубиномер ШГЦ-160-0,01 ГОСТ 162-90 Калибр-пробка 8133-0924 11 ГОСТ 14810-69 Калибр-пробка 8133-0914 6,3 ГОСТ 14810-69030 СлесарнаяНадфиль 2828-0041 ГОСТ 1513-77Стол слесарный030 КонтрольнаяСтол контроляШтангенглубиномер ШГЦ-160-0,01 ГОСТ 162-90 Штангенциркуль ШЦЦ-I-125-0,01 ГОСТ 166-89 Угломер типа 1-5 ГОСТ 5378-88 Калибр-пробка 8133-0924 11 ГОСТ 14810-69 Калибр-пробка 8133-0914 6,3 ГОСТ 14810-69
Заключение
В результате выполнения данной работы была достигнута поставленная цель, т.е. разработан технологический процесс изготовления детали «Шкив» и были решены задачи:
.Разработан маршрутный технологический процесс изготовления детали путем выбора технологических операций, технологических переходов, оснащения, произведен расчет режимов резания, рассчитана норма основного времени. Были подобраны все станки для каждой технологической операции с ЧПУ для более производительной и автоматизированной работы по изготовлению детали.
.Разработаны операционные эскизы технологического процесса в ADEM САD. Эта задача была решена путем поэтапного рассмотрения процесса обработки от заготовки до готовой детали. На эскизах имеются необходимые размеры для обработки на каждой операции, символы базирования, закрепления.
Cписок использованной литературы
1.Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование: Учеб.пособие для вузов. - Минск: Выс. школа, 1983. - 256 с.
2.Справочник по режущему инструменту SandvikCoromant Токарная обработка 2013. - 524 с.
.Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., пеераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.
.Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., пеераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.
5.Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: В 3т. Т.1. - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой.-М.: Машиностроение, 2001. - 920 с.
6.Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. - М.: Машиностроение, 1971. - 195 с
.Быков А.В, Силин В.В., Семенников В.В., Феоктистов В.Ю. ADEM CAD/CAM/TDM. Черчение, моделирование, механообработка. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 320 с.