Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "Вал"

1. Характеристика детали

Вал первичный КПП трактора ДТ-75

Назначение: используется на тракторе ДТ-75 для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии.

Твёрдость вала: HRC 46…52.

Овальность и конусность поверхностей не более 0.01 мм.

Материал детали Сталь 45 ГОСТ 1050–74.

2. Характеристика производства

Единичное производство характеризуется малым объёмом выпуска одинаковых деталей, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается к основным особенностям единичного производства относится: широкая и разнообразная номенклатура изготовляемых изделий, отсутствие заранее обусловленной повторяемости операций на рабочих местах; универсальность оборудования, приспособлений и инструмента только в исключительных случаях, универсальность измерительного инструмента (штангенциркули, микрометры, нутромеры, индикаторы), применяемого для контроля деталей; высокая квалификация рабочих.

Перечисленные особенности единичного производства определяют более высокую, чем при серийном и особенно при массовом производстве, себестоимость выпускаемых изделий.

Единичное производство существует в тяжёлом машиностроении, судостроении, опытном производстве любых машин и т.п. Кроме того, единичное производство характерно для ремонтных цехов заводов, ремонтных мастерских сельхозпредприятий.

3. Расчёт по проектированию заготовки

От выбора заготовки т.е. установление метода её получения, формы, величины припусков, напусков и др., зависит масса заготовки и объём последующей механической обработки детали.

Увеличение припусков на обработку ведёт к возрастанию расхода металла и трудности обработки, повышает затраты на режущий инструмент, ремонт станков, электроэнергию и т.п.

Вместе с тем, слишком малые припуски к браку «по черноте», т.е. к не выдерживанию требований чертежа по точности и шероховатости обработанных поверхностей. От правильности выбора вида и размеров заготовки зависит себестоимость изготовление детали.

Основными видами заготовок для деталей машин является: отливки, поковки, штамповки, сортовой прокат, сварные заготовки из пластмасс и других неметаллических материалов.

При выборе заготовок для валов часто конкурируют прокат и штамповка. По данным экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС) прокат в основном круглого сечения служит для изготовления осей, валов, крепёжных и других деталей.

Прокат является также исходным материалом для поковок и штамповок.

Исходя из вышеперечисленного для нашей детали вид заготовки выбираем – трубу прокат с размером 73х17 и длиной 470 мм. ГОСТ 8732–73.

4. Выбор методов обработки

005 Заготовительная

1. Закрепить заготовку на тисках

2. Отрезать заготовку Ø73 мм на длину L = 470 мм.

010 Токарная

1. Закрепить заготовку в патроне

2. Торцевать заготовку Ø73 мм. L = 470 мм. до L = 466 мм., с двух сторон последовательно.

3. Точить поверхности конца вала Ø73 мм. до Ø55 мм. на длину L = 52 мм. и две канавки глубиной 4 мм., шириной 4 мм. на расстоянии l = 15 мм. и l = 46 мм.

4. Снять фаску на Ø55 мм. размером 2 мм. на 45°.

5. Просверлить заготовку Ø40 мм.

6. Снять фаску на Ø40 мм. размером 2 мм. на 45°.

7. Расточить канавки на внутренней поверхности заготовки глубиной 3 мм на расстоянии l = 67 мм., а вторая канавка на расстоянии l = 73 мм.

8. Точить поверхность Ø73 мм. до Ø65 мм. на всю длину заготовки и две канавки глубиной 3 мм., шириной 5 мм. на l = 8 мм. и l = 116 мм.

9. Переустановить заготовку в патроне.

10. Точить поверхность Ø40 мм. до Ø44 мм. l = 107 мм.

11. Точить поверхность Ø44 мм. до 46 мм. l = 56 мм.

12. Точить фаски на размерах Ø46 мм. и Ø65 мм.размером 2х45°.

020 Сверлильная

1. Сверлить отверстие Ø5 мм. на расстоянии l = 70 мм.

020 Шлицефрезерная

1. Фрезеровать шлицы шириной 8 мм., высотой 5 мм. l = 45 мм. и длиной l = 180 мм.

2. Фрезеровать паз на Ø55 мм. длиной l = 28 мм. и шириной 8 мм.

025 Резьбонарезная

1. Нарезать резьбу размером М55х2,5 длиной l = 15 мм.

030 Шлифовальная

1. Шлифовать поверхность шлицев.

035 Контрольная

1. Провести контрольные измерения детали на соответствие размерам чертежа.

Выбор оборудования и оснастки

005 Заготовительная

Оборудование: Механическая ножовка 8572.

Приспособление: Тиски механические станочные специальные.

Режущий инструмент: Полотно ножовочное

Мерительный инструмент: Линейка металлическая ГОСТ 427–75.

010 Токарная

Оборудование: Токарно-винторезный станок 16к20. Мощность двигателя станка Nд = 10кВт. КПД станка 0,75. Мощность на шпинделе составляет Nт = 10х0,75 = 7,5кВт.

Приспособления: Патрон 3-х кулачковый, патрон сверлильный.

Режущий инструмент: Резцы, токарный проходной отогнутый правый ГОСТ 18868–73 проходной упорный правый ГОСТ 18679–73, канавочный резец, опорные резцы, подрезной резец, сверло спиральное.

Мерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦ – II – 160 – 0,05 ГОСТ 166–80, микрометр МК – 100 -25 ГОСТ 6507–78.

015 Сверлильная

Оборудование: Вертикально – сверлильный станок 24125. Мощность двигателя станка Nд = 2,8кВт., КПД станка 0,8. Мощность на шпинделе Nш = 2,8х0,8 = 2,24кВт.

Приспособления: Стол поворотный, установочные планки, патрон сверлильный ПС-3 ГОСТ 8522–75.

Режущий инструмент: Сверло спиральное Ø5 мм.

020 Шлицефрезерный

Оборудование: Вертикально – фрезерный станок 6Р82Г. Мощность двигателя станка Nд = 7,5кВт., КПД станка 0,8. Мощность на шпинделе составит Nш = 7,5х0,8 = 6кВт.

Приспособления: Патрон 3-х кулачковый 7100 – 0059 ГОСТ 2675–80. Трихваты 7011 – 0760 ГОСТ 2679–73.

Режущий инструмент: Фреза дисковая Р6М5 ГОСТ 2679 – 73.

Мерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦ – I – 150 – 0,05 ГОСТ 166–89.

025 Резьбонарезная

Оборудование: Токарно – винторезный станок 16к20.

Приспособление: Патрон 3-х кулачковый.

Режущий инструмент: Резец резьбонарезной ГОСТ 18769–74.

Мерительный инструмент: Шагомер.

030 Шлифовальный

Оборудование: Станок шлифовальный.

Приспособления: Поводковая планшайба, хомутик.

Инструмент: Шлифовальный круг формы ПП.

035 Контрольная

Оборудование: Стол ОТК.

Мерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦ – I – 150 – 0,05 ГОСТ 166–89.

5. Выбор режимов резания

010 Токарная

Переход 2.

Принимаем резец токарный проходной отогнутый, материал державки Сталь 45, материал режущей пластины , сечение державки резца .

Геометрические параметры резца по ГОСТ 18879–73:

φ = 45°; φ1 = 30°; γ = 0; λ = 0; r = 1 мм.

1. Глубина резания:

2. Назначаем подачу S = 0,51 мм/об.

Корректируем подачу по паспортным данным станка Sд = 0,5 мм/об.

3. Скорость резания:

,

где T = 60 мин; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35.

4. Частота вращения на шпинделе:

Корректируем по паспортным данным станка

5. Действительная скорость резания:

6. Мощность затрачиваемая на резание:

7. Основное время:

Длина прохода резца:

Величина врезания резца:

Переход 3.

Выбираем резец проходной упорный. Материал режущей пластины . Материал державки Сталь 45. Сечение державки резца., R = 1 мм. ГОСТ 18879–73.

1. Глубина резания:

2. Назначаем подачу S = 0,51 мм/об.

Корректируем подачу с паспортными данными станка Sд = 0,5 мм/об.

3. Определяем скорость резания:

4. Частота вращения шпинделя:

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка

5. Действительная скорость резания:

6. Мощность затрачиваемая на резание:

7. Основное время резания:

Переход 8.

Принимаем резец проходной упорный правый, материал державки Сталь 45, материал режущей пластины , сечение державки резца

Геометрические параметры: r = 1 мм.

1. Глубина резания:

2. Выбираем подачу S = 0,51 мм/об.

Корректируем подачу с паспортными данными станка Sд = 0,5 мм/об.

3. Скорость резания:

4. Частота вращения шпинделя:

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка

5. Действительная скорость резания:

6. Мощность затрачиваемая на резание:

7. Основное время:

Вывод

Исходя из выполненной работы, я решил, что данная деталь, вал КПП ДТ-75, подходит более всего к единичному производству, так как единичное производство характеризуется малым объёмом выпуска одинаковых деталей, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается.

Основной вид нашей заготовки – прокат, так как для изготовления ответственных деталей из стали, прокаты имеют повышенные механические свойства. Отсюда следует, что заготовка относится к наиболее экономичному варианту технологического процесса. Требования экономичности часто приводит к тому, что наиболее целесообразным процессом является современный процесс из всех существующих с использованием самого лучшего оборудования, а тот который надёжно выполняет требования чертежа и для данных условий является наиболее экономичным.

Список использованной литературы

1. Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах. Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. Издательство 4-е переработанное и дополнено, М.: Машиностроение, 1985 г.

2. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием М: Колос, 1997 г.

3. Практикум по ТКМ и Материаловедению / С.С. Некрасов, Г.П. Потапов, А.М. Понаморенко и др. под общей редакцией С.С. Некрасова. Издательство 8-е переработано и дополнено М: Агропромиздат, 1991 г.

4. Справочник по нормированию ремонтно – механических работ 4.1. нормативы для расчёта норм. времени. Издательство 2. М: Машиздат, 1952 г.

5. Режимы резания металлов. Справочник / Под редакцией Ю.В. Базановскго. Издательство 2-е. М: Машиностроение 1972 г.