Разработка технологического процесса механической обработки вала
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Министерство образования и науки РФ
Северный (Арктический) федеральный университет
Технологии конструкционных материалов и машиностроения
КУРСОВАЯ РАБОТА
По диiиплине
Технология машиностроения
На тему
Разработка технологического процесса механической обработки вала
Скорняков Виталий Александрович
2011
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обоснование и выбор заготовки
. Выбор технологических методов обработки элементарных поверхностей детали
. Разработка маршрута механической обработки детали
4. Расчет режимов резания
Список использованных источников
Приложение а
Приложение б
1. Обоснование вида заготовки, выбор и определение ее размеров
Заготовка - предмет производства, из которого изменением формы и размеров, свойств материала и шероховатости поверхности изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу - узел.
Большинство деталей типа валов, втулок, шайб и колец изготовляют из заготовок, поставляемых в виде круглых, шестигранных и квадратных прутков. Крупные и сложные по форме детали получают из штучных заготовок литьем, ковкой или штамповкой.
Выбор вида заготовки (прутков круглого, шестигранного или квадратного сечений, поковки, отливки и т. д.) зависит от конструктивных особенностей деталей. Например, болт с шестигранной головкой целесообразно изготовлять из шестигранного прутка, а не из круглого.
Заготовка должна иметь несколько большие размеры, чем обработанная деталь, т. е. предусматривается слой металла, снимаемый при механической обработке. Этот слой металла носит названиеприпуск на обработку.
Величина припуска должна быть наименьшей, но при этом обеспечивать получение годной детали, т. е. заготовка по форме и размерам должна приближаться к форме и размерам готовой детали.
По номинальному диаметру детали dн выбираем диаметр заготовки dз, при этом необходимо учесть длину детали.
В условиях единичного производства экономически целесообразно изготовлять вал из круглого проката. Следовательно, выбираем заготовку из проката: КРУГ В-60 ГОСТ 2590-88 / 40Х-3ГП ГОСТ 1050-88.
Расшифровка обозначения:
круг - круглый горечекатанный прокат;
В - точность;
мм - диаметр проката;
Х - марка стали;
ГП - третья группа качества проката, которая предусматривает в дальнейшем механическую обработку.
Длина заготовки зависит от метода ее обрезания.
Мы принимаем механическую резку заготовки, поэтому к длине детали прибавляем 6 мм припуска, по 3 мм с каждой стороны (рисунок 1).
Рисунок 1 - Эскиз заготовки
Таким образом, длина заготовки будет равна:
L3 = Lд + 2zT = 245 + 2 3 = 251 мм,
где Lд - длина детали, мм;
zT - припуск на обработку торцовой поверхности, мм.
Объем заготовки определяем по наибольшим предельным размерам:
где L3 - наибольшая предельная длина заготовки, см;
Dз.п. - наибольший предельный диаметр заготовки, см.
Масса заготовки
где р - плотность материала, р = 0,00785 кг/см3.
Выбираем оптимальную длину проката для изготовления заготовки. Нормальная длина проката для углеродистой стали при диаметре 50-110 мм равна 4-7 м.
Сравним эффективность применения проката длиной 4 и 6 м. Определим число заготовок, исходя из принятой по стандартам длины проката.
х = (Lпр - lзаж - lт.о.) / (Lз + lр)
где lр - ширина реза, мм; определяется в зависимости от метода разрезки проката на заготовки, lр = 6 мм;
Lпр - длина выбранного проката, мм;
lзаж - минимальная длина опорного (зажимного) конца, мм, lзаж = 15 мм;
lт.о - длина торцового обрезка проката, мм, lт.о = 24 мм.
Для проката длиной 4 м
х4 = (4000 - 15 - 24) / (251 + 6) = 15,4 шт.
Получаем 15 заготовок из проката данной длины.
Для проката длиной 6 м
х6 = (6000 - 15 - 24) / (251 + 6) = 23,19 шт.
Получаем 23 заготовки из проката данной длины.
Остаток длины (некратность) определяется в зависимости от принятой длины проката.
Lнк= Lпр - lзаж - lт.о. - xLз
Для проката длиной 4 м
Lнк4 = 4000 - 15 - 24- (251 *15) = 196 мм;
Пнк4 = (196 100) / 4000 = 4,9 %.
Для проката длиной 6 м
Lнк6 = 6000 - 15 - 24- (251 *23) = 188 мм;
Пнк6 = (188 100) / 6000 = 3,13 %.
Из расчетов на некратность следует, что прокат длиной 6 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиной 4 м.
Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката
Пзаж = (lзаж *100) / Lnp = (15*100) / 6000 = 0,25 %.
Потери материала на длину торцового обрезка проката в процентном отношении к длине проката
Пт.о = (lт.о.*100) / Lnp = (24 100) / 6000 = 0,4 %.
Тогда общие потери для проката выбранной длины
По.п.=Пнк+ Пт.о+ Пзаж= 3,13+0,4+0,25 = 3,78%
Расход материала на одну деталь с учетом всех неизбежных технологических потерь
mз.п. = mз(100+ По.п.)/100 = 9,98(100+7,64)/100 = 10,74 кг
Коэффициент использования материала
kи.м. = mд/mз.п.= 3,63/5,87 = 0,62.
В данном случае КИМ - невысокий, но в условиях единичного производства применение проката возможно. Для повышения КИМ можно использовать кованую поковку.
Выбор технологических методов обработки элементарных поверхностей детали
Условно разделим деталь на отдельные поверхности и пронумеруем и