Разработка технологического процесса изготовления детали

Содержание

Введение

1. Описание конструкции назначения детали, качественно - точностные

характеристики  ее основных поверхностей; химические и физико – механические свойства материала детали

2. Описание типа производства и форма организации работ

3. Анализ  технологичности детали

4. Обоснование  выбора базирующих поверхностей

5. Определение  и обоснование метода получения  заготовки

6. Разработка  маршрута обработки отдельных  поверхностей и полной

   маршрутной технологии

7.Аналитический  расчет припуска на поверхность   Ø 20h6. Назначение

   припусков на остальные поверхности  статистическим методом

8.Основные  принципы и обоснование выбора  технологического

   оборудования, приспособлений, режущего  и мерительного 

   инструмента

9. Расчет режимов резания и техническое нормирование (на операцию, в

   которой осуществляется черновая и получистовая обработка

   поверхности     Ø 20h6)

Заключение

Список  используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

  Любая машина может быть  изготовлена с использованием  различных методов и средств производства. Одни из них обеспечивают лучшую точность и взаимозаменяемость ее элементов, другие - большую надежность и долговечность, третьи - наименьшую себестоимость, более высокую производительность труда и т. д. Выбор оптимального варианта из многих возможных вариантов технологических процессов представляет собой не простую задачу. Курс «Технология машиностроения» для специалистов экономического направления имеет особое значение, так как знакомит их с основами машиностроительного производства, структурой машиностроительного завода, особенностями использования станочного парка, приспособлений, режущего,  мерительного и вспомогательного инструментов. Данный курс позволяет определить наиболее эффективные методы машиностроительного производства и оптимальное технологическое оснащение и, таким образом в десятки, а иногда и в сотни раз повысить экономическую эффективность производства.

       Темой данного курсового проекта является разработка технологического процесса изготовления детали «Вал». В пояснительной записке изложен анализ данной детали, её материала, обоснование метода получения заготовки и последовательность механической обработки. Выбор режущих, мерительных и вспомогательных инструментов, станочных приспособлений, а так же расчет операционных припусков и режимов резания - все это обосновано в данном курсовом проекте.

         Целью данного курсового проекта является закрепление знаний по предмету «Технология Машиностроения» и разработка технологического процесса производства детали типа «Вал» с полным обоснованием целесообразности ее производства, процесса производства по предложенным преподавателем плану, описание конструктивных особенностей детали и средств контроля качества, а так же обоснование технико-экономических характеристик детали по предложенным данным.

1. Описание конструкции назначения детали, качественно - точностные

характеристики  ее основных поверхностей; химические и физико – механические свойства материала детали

 

 Вал-термин , применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов детали. Валы получили широкое применение в конструкциях различных машин. Валы служат для передачи крутящего момента. При выборе валов необходимо учитывать нагрузки действующие на вал, по скольку если напряжения на валу будут критическим произойдет его разрушение. А разрушение вала может привести к тяжелым последствиям для всего механизма, где он установлен.конструкторские базы могут быть использованы как измерительные, так и технологические, что позволит повысить точность изготовления за счёт уменьшения погрешности базирования. Описание конструкции: обрабатываемые поверхности являются однотипными, что позволяет уменьшить число операций, переходов, оснастки и оборудования для их обработки; деталь является телом вращения(вал), что позволяет использовать в качестве заготовки прокат с размерами близкими к размерам готовой детали, это даёт возможность сократить расход материала в стружку; обеспечена чёткая принадлежность конструкции детали к классификационной группе типа вал, на который составлен типовой технологический процесс, что позволяет сократить технологическую подготовку производства и использовать наиболее производительные оборудование и технологическую оснастку. Таким образом, данная деталь является технологичной. Вал представляет собой тело вращения . Состоит из трех ступеней, которые соединены между собой двумя канавками(диаметром 65мм и 45мм), диаметр максимальной ступени – 80мм она имеет лучшею поверхность шероховатостью Ra=0.63,остальные поверхности не имеют особых требований. Диаметр минимальной ступени -50мм на ней выполнена фаска 1,6*45.Диаметр средней ступени 70мм. Габаритная длина  90 мм.

 Химические  и физико – механические свойства материала детали

 Материал детали сталь 35ХМ:

Общие сведения

Заменитель

Стали: 40Х, 40ХН, 30ХМ, 35ХГСА.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе  фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный  пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки  ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.

Назначение

Валы, шестерни, шпиндели, шпильки, флануы, диски, покрышки, штоки и другие ответственные детали, работающие в условиях больших нагрузок и скоростей при температуре до 450-500°С.

Химический состав

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Медь (Cu), не более	0.30
Молибден (Mo)	0.15-0.25
Марганец (Mn)	0.40-0.70
Никель (Ni), не более	0.30
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr)	0.80-1.10
Сера (S), не более	0.035

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HB	HRCэ
ПРуток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 560 °С, вода или масло.
	25	835	930	12	45	78
Поковки. Нормализация
КП 245	300-500	245	470	17	35	34	143-179
КП 245	500-800	245	470	15	30	34	143-179
КП 275	100-300	275	530	17	38	34	156-197
КП 275	300-500	275	530	15	32	29	156-197
КП 315	<100	315	570	17	38	39	167-207
КП 315	100-300	315	570	14	35	34	167-207
КП 345	<100	345	590	18	45	59	174-217
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 345	500-800	345	590	12	33	39	174-217
КП 395	100-300	395	615	15	40	54	187-229
КП 395	300-500	395	615	13	35	49	187-229
КП 395	500-800	395	615	11	30	39	187-229
КП 440	<100	440	635	16	45	59	197-235
КП 440	100-300	440	635	14	40	54	197-235
КП 440	300-500	440	635	13	35	49	197-235
КП 490	<100	490	655	16	45	59	212-248
КП 490	100-300	490	655	13	40	54	212-248
КП 590	<100	590	735	14	45	59	235-277
	<40	1370	1570	12	38			49-53
Закалка 850-870 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух.
	50-80	640	810		40	59	260-322
Закалка 850-870 °С, масло. Отпуск 560-620 °С, воздух.
	80-120	590	780		40	59	229-285

Механические  свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 650 °С [82]
20	770	880	22	66	189
400	570	730	23	71	167
450	550	670	23	78	134
500	490	550	22	86	123
Диски диаметром 755-915 мм, толщиной 35-110 мм. Втулка диаметром 115-400 мм НВ 212-223 [29]. Образец  тангенциальный
20	420-510	610-710	17	54-61	49-98
400	390	550	17	64	78
500	355	440	18	74	59
550	335	400	18	75	56
Диски диаметром 755-915 мм, толщиной 35-110 мм. Втулка диаметром 115-400 мм НВ 212-223 [29]. Образец  продольный
20	430-480	580-690	7	16-23	20
500	365	430	7	13-30	20
Пруток. Нормализация 880 °С, Отпуск 650 °С, 2 ч. НВ 207
20	525	700	22	69	159
400	420	650	26	75	149
450	400	540	24	80	136
500	385	470	25	84	121
Пруток. Отжиг 860 °С. НВ 179.
20	360	670	22	55	88
400	300	650	26	75	115
450	270	550	27	81	115
500	265	480	29	85	141

 

 

Механические  свойства в зависимости от температуры  отпуска 

t отпуска, °С	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HB
Закалка 880 °С, масло.
300	1390	1570	9	44	49	450
400	1310	1410	10	50	59	400
500	1080	1200	15	54	88	350
600	840	930	19	63	147	270
700	660	730	20	70	196	220

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	213	212	206	201	191	183
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	82
Плотность, pn, кг/см3	7820	7800	7770		7770		7630
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		41	40	39	37
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)	12.3	12.6	13.3	13.9	14.3	14.6
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))	462