Введение

Технический прогресс в машиностроении характеризуется как улучшением конструкций машин, так и непрерывным технологии их производства. Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию современных машин и снижению их себестоимости. Актуальной является задача повышения качества выпускаемых машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет большое значение для повышения эксплуатационного качества машин. Обеспечение заданной точности - ответственная задача конструкторов, а ее технологическое обеспечение при наименьших затратах - основная задача технолога.

Очень большое значение для повышения общего технического уровня предприятий и развития технологии машиностроения имеет систематизация документации, внедрение в производство новых компьютерных технологий, применение механизации и автоматизации. Залогом успеха также является максимальное приближение размеров заготовки к размерам готового изделия, что, в свою очередь, приводит к экономии материалов и энергозатрат, снижению трудоемкости и высвобождению ресурсов производства для решения других немаловажных производственных задач.

В данной курсовой работе проведена разработка технологического процесса механической обработки шпинделя, выполнены расчеты припусков на механическую обработку, режимов резания и измерительного инструмента. В организационном разделе рассмотрена организация технического контроля, инструментального хозяйства, ремонта оборудования и транспортировки изделий в условиях ЗАО «МРК».

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Анализ соответствия технических условий и норм точности служебному
назначению шкива

Шкив предназначен для передачи вращательного движения посредством ремня на другой шкив. Шкив представляет собой тело вращения диаметрами 100 мм с двумя ручьями для клиновидных ремней. С центральным сквозным отверстием диаметрам 30Н7. В этом отверстии имеется шпоночный паз шириной 8 мм. На торце шкива имеются 4 глухих отверстия с резьбой М6Н7. Шкив работает в условиях умеренных нагрузок.

1.2 Обоснование выбора материала для изготовления шкива

Марку материала выбирают исходя из служебного назначения детали и условий работы ее в узле. Материал должен обладать хорошей обрабатываемостью резанием, иметь невысокую стоимость. С учетом условий работы шпинделя выбрана конструкционная качественная сталь 45 по ГОСТ 1050-88 , отвечающая перечисленным требованиям. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.1. Физико-механические свойства стали 45 в нормализованном состоянии приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.1.- Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88), %

С	Si	Мn	S	Р	Ni	Сг
0.42-0.50	0.17-0.37	0.50-0.80	0.045	0.045	0.30	0.30

Таблица 1.2.- Физико-механические свойства

Состояние	, МПа	, МПа	%	, %	НВ
Нормализованное	600	355	16	40	255

1.3 Анализ технологичности шкива

Обеспечение технологичности конструкций изделий является одной из задач технологической подготовки производства. В соответствии с ГОСТ 14.205-83, технологичность конструкции изделия - это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Конструкция шкива - жесткая (отношение длины к среднему диаметру составляет l/d = 0.35) состоит из стандартных и унифицированных элементов. Точность и шероховатость поверхностей обоснованы служебным назначением и обеспечивают надежное и точное закрепление при обработке. Заготовка (прокат) - экономичная для единичного типа производства. Конструкция детали обеспечивает возможность применения стандартных инструментов и приспособлений.

1.4 Определение типа производства

Тип производства и соответствующие ему формы организации работы определяют характер технологического процесса и его построение. От правильного выбора типа производства зависит качество разработки всего проекта.

Производство можно отнести к тому или иному типу условно, по объему годового выпуска и массе детали (см. табл. 1.3).

Таблица 1.3 - Зависимость типа производства от объема годового выпуска и массы детали

Тип производства	Количество обрабатываемых в год деталей одного наименования и типоразмера
	крупных, тяжелых, большой трудоемкости массой свыше 30 кг	средних размеров и трудоёмкости массой от 8 до 30 кг	небольших, легких, малотрудоёмких массой до 8 кг
Единичное	менее 5	менее 10	менее 100
Мелкосерийное	5-100	10-200	100-500
Среднесерийное	100-300	200-500	500-5000
Крупносерийное	300-1000	500-5000	5000-50000
Массовое	более 1000	более 5000	более 50000

Учитывая, что объем годового выпуска деталей составляет 5 штук и масса одного изделия - 1,6 кг, принимаем по таблице 1.3 единичный тип производства. В условиях единичного производства используется универсальное оборудование, универсальная оснастка, а также стандартные инструменты.

1.5 Анализ типового технологического процесса изготовления шкива

Типовой технологический процесс состоит из следующих операций: токарно-винторезная, вертикально-сверлильная, долбежная, круглошлифовальная и контрольная. Типовой технологический процесс обработки шкива может быть использован для проектирования технологии в условиях единичного производства. Необходимо добавить разметочную операцию по разметке шпоночного паза. На токарно-винторезной операции можно использовать токарно-винторезный станок модели 16К20 и трехкулачковый патрон с ручным зажимом заготовки. Режущие и измерительные нструменты в единичном производстве применяются стандартные. Для вертикально-свердидьной операции используется вертикально-сверлильный станок модели 2Н125, тиски станочные, сверло спиральное Р6М5, метчик машинный и измерительные инструменты. Для выполнения круглошлифовальной операции применяется круглошлифовальный станок модели 3151, трехкулачковый патрон и круг шлифовальный.

1.6 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 - единичное, целесообразно выбрать в качестве заготовки прокат. Размеры заготовки определяются в результате расчета припусков на механическую обработку.

1.7 Разработка технологического маршрута изготовления шкива

Первой операцией будет токарно-винторезная, на которой будут подрезаны торцы и обработаны все наружные поверхности шкива. После разметочной операции на вертикально-сверлильной операции будут высверлены 5 отверстий и нарезана резьба. На круглошлифовальной операции шлифуется оверстие диаметром 30-Н7. На контрольной операции будут проконтролированы точность размеров, взаимное расположение и шероховатость поверхностей шкива.

Технологический процесс изготовления шкива состоит из следующих операций:

005. Заготовительная.

010. Токарно-винторезная.

015. Разметочная.

020. Вертикально-сверлильная.

025. Долбежная.

030. Круглошлифовальная.

035. Контрольная.

Технологический процесс механической обработки шкива с подробным описанием всех переходов, инструментов, приспособлений, режимов резания и норм времени представлен в альбоме карт технологического процесса.

1.8 Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности. Расчет межоперационных припусков на механическую обработку заготовки и определение ее размеров можно выполнять статистическим (табличным) и аналитическим (расчетным) методом. Применение аналитического (расчетного) метода позволяет выбрать заготовку, по размерам наиболее приближенную к размерам детали.

1.8.1 Расчет припусков на обработку наружной поверхности диаметром мм

В качестве заготовки для шкива выбран прокат. Допуск на диаметр составляет 2300 мкм [2, С. 169, таблица 62], что соответствует 16 квалитету [2, С. 192, таблица 32]. Рассчитаем количество технологических переходов для получения размера мм по 14 квалитету. Для этого вычисляем коэффициент ужесточения точности размера по следующей формуле:

(1.1)
где Td_3az = 2300 мкм - допуск заготовки по 16 квалитету;

Td_dem = 870 мкм - допуск детали по 14 квалитету (по требованиям чертежа).

Определяем количество переходов по формуле:

(1.2)

Принимаем один переход. Повышение точности происходит на16-14 = 2 квалитета. Принимаем вид обработки: однократное точение (14 квалитет) (см. табл. 1.4).

Параметр шероховатости R, и глубина дефектного слоя h для проката составляют 160 и 250 мкм соответственно[2, С. 180, таблица 1].

Таблица 1.4 - Результаты расчета припуска на обработку наружной поверхности
100 h14 (_-0.74) мм

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск, 2Zmin, мкм	Расчетный дтаметр dmin , мм	Допуск, мкм	Принятые размеры по переходам		Полученные предельные припуски
								dmax, мм	dmin, мм	2Zmax, мкм	2Zmin, мкм
Прокат 17кв	200	300	35	____	____	100,2	2300	102,5	100,2	___	___
Точение 14кв	125	120	1,75	610	1070	99,13	870	100	99,13	2500	1070

Суммарное отклонение расположения при обработке в трехкулачковом патроне при консольном закреплении определяется по формуле:

(1.3)

где = 35 мм - длина обрабатываемой поверхности;

- отклонение оси детали от прямолинейности. [2, С. 180, таблица 4].
мкм
Коэффициент уточнения для однократного точения К = 0,05 [2, С. 190, таблица 29].

Погрешность установки заготовки в трехкулачковом патроне [2, С. 42, таблица 13] для точения:

(1.4)

Расчетный припуск определяется по формуле:

(1.5)

где - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

- глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;

- суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем переходе,

мкм;

Таким образом, расчетный припуск на однократное точение составляет:

Расчетный диаметр для точения: d_min = 100 - 0,87= 99,13 мм,

для проката - d_min = 102,5 +2,3= 100,2 мм.

Полученные предельные припуски для точения - 2Z_min = 62 - 59,26 = 2,74 мм =2740 мкм,

2Z_max = 63-60=3 мм=3000 мкм.

Проверка по условию:

(1.6)

.
Расчет проведен верно.

Рассчитанный размер заготовки: 102.5 мм. Выбираем стандартный прокат по

ГОСТ 1050-88: .

Пересчитаем максимальный припуск для точения:

На рисунке 1.1 представлена схема расположения припусков, допусков и предельных размеров на обработку поверхности диаметром 100hl4(_-0.74) мм.

Рисунок 1.1- Схема расположения припусков, допусков и предельных размеров на обработку поверхности диаметром 100h14(_-0.74)мм

следующая страница>