Усовершенствование технологического процесса обработки детали Ступица (стр. 1 из 5)
Введение
В современных технологических процессах поточно-массовом производстве затраты на изготовление и эксплуатацию технологической оснастки составляет до 20% себестоимости продукции. Наибольший удельный вес в общем парке технологической оснастки составляет станочное приспособление, применяемое для установки и закрепления заготовок, деталей. Применение приспособлений позволяет устранить разметку заготовок перед обработкой, повысить точность обработки, снизить себестоимость продукции, облегчить условия работы и обеспечить ее безопасность, расширить технологические возможности оборудования и сократить число рабочих, необходимых для выпуска продукции. Постоянное совершенствование методов обработки связанное с нарастанием темпов технологического процесса, требует создание наиболее рациональной конструкции и экономического обоснования применения различных видов приспособлений, снижения их металлоемкости при обеспечении необходимой жесткости. Изучение закономерности влияния приспособления на точность и производительность выполняемых операций позволяет проектировать приспособления интенсифицирующее производство и повышающее его точность. Проводимая работа по унификации и стандартизации элементов приспособления создала основу для автоматизированного проектирования приспособлений с использованием ЭВМ и автоматов для графического изображения, что приводит к ускорению технологической подготовке производства.
Целью курсового проекта является разработать технологический процесс обработки детали Ступица, с применением высокопроизводительных методов обработки.
1 Общий раздел
1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали
Полумуфта УЭС1200608 входит в сборку узла УЭС 1200000 «Привод гидронасоса» комбайнов КЗК 10, УЭС 2250А, УЭС 2280А, УЭС 3280 в количестве 1 штука на машину. Шлицевая поверхность 95х5х10d входит в зацепление с внутренним шлицом муфты УЭС 1200609, шлицевая поверхность 38х 1.5874х 23S4 сопрягается с выходным валом гидронасоса комбайна. Принцип работы: крутящий момент с двигателя комбайна через корданный вал, собранный с фланцем УЭС 1200611 через подшипники 46212 ГОСТ 831-75 передается на вал УЭС 1200612, который своей шлицевой поверхностью 95х 5х 10d входит в сопряжение с муфтой УЭС 1200609 с одной стороны и передает крутящий момент через муфту УЭС 1200609 на полумуфту УЭС 1200609, установленную с другой стороны выше указанной муфты.
В качестве материала заготовки выбрана Сталь 40X ГОСТ 4543-71.
Сталь – это многокомпонентный, железоуглеродистый сплав с содержанием углерода не более 2,14%, претерпевающий эвтектическое превращение. Этот сплав – наиболее распространенный материал для изготовления поковок благодаря свойствам и относительной дешевизне.
Область применения стали расширяется вследствие непрерывного повышения ее прочностных и технологических свойств, а также разработки новых марок со специальными физическими и химическими свойствами.
Рисунок 1.1- Эскиз детали Муфта
Торец 1, обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Отверстие 2 обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Фаска 3 обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Наружная цилиндрическая поверхность 4 обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Поверхность 5 обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Поверхность 6 предназначена для дальнейшего фрезерования шлицов обрабатывается по 9 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 3,2. Торец 7 обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Фаска 8 обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Отверстие 9 предназначено для дальнейшего нарезания зубьев сверлится по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5.
Фаска 10 обрабатывается по 14 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 12,5. Шлицы 11 предназначены для передачи вращательного движения обрабатывается по 9 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 3,2. Шлицы 12 предназначены для передачи вращательного движения обрабатываются по 8 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 3,2. Канавка 13 предназначена для выхода режущего инструмента обрабатывается по 8 квалитету точности, шероховатость поверхности Ra 3,2. Данные по химическому составу и химическим свойствам стали заносим в таблицы 1.1 и 1.2.
Таблица 1.1. Химический состав стали 40Х ГОСТ 4543-71.
| C | Si | Mn | S | P | Ni | Cr |
| 0,36-0,41 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | 0,035 | 0,3 | 0,8-1,1 | |
Таблица 1.2. Физико-механические свойства стали 40Х ГОСТ 4543-71.
| σТ МПа | σВ МПа | δ % | Ψ% | Qн Дж/см2 | НВ не более |
| Не менее | 45 | сердцевины | |||
| 80 | 100 | 10 | 6 | 255 | |
1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность
Обрабатываемые поверхности являются простыми и представляют собой наружные и внутренние цилиндрические поверхности, стандартные фаски и канавка. Трудные места для обработки заготовка не имеет. Обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей. Позволяют вести обработку на проход и дают возможность обрабатывать деталь высокопроизводительными методами. Жесткость детали достаточна для получения точности 7-го квалитета. Количественный анализ детали на технологичность заключается в расчете коэффициентов унификации (КУЭ), точности (КТ) и шероховатости (КШ). Квалитеты точности и параметры шероховатости представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3- Квалитеты точности и параметры шероховатости поверхности
| № поверхности | Квалитетточности, А | Шероховатостьповхности, Б | Классшероховатости |
| 1 | 14 | 12,5 | 3 |
| 2 | 14 | 12,5 | 3 |
| 3 | 14 | 12,5 | 3 |
| 4 | 14 | 12,5 | 3 |
| 5 | 9 | 3,2 | 5 |
| 6 | 9 | 3,2 | 5 |
| 7 | 8 | 3,2 | 5 |
| 8 | 14 | 12,5 | 3 |
| 9 | 14 | 12,5 | 3 |
| 10 | 14 | 12,5 | 3 |
| 11 | 14 | 12,5 | 3 |
| 12 | 8 | 3,2 | 5 |
| 13 | 14 | 12,5 | 3 |
Коэффициент унификации конструкции элементов детали КУЭ определяется по формуле:
КУЭ = ОУЭ/ООБЩ (1.1)
где ОУЭ – число конструктивных элементов детали выполненных по стандарту; ОУЭ = 13
ООБЩ – число всех конструктивных элементов детали; ООБЩ=13
КУЭ = 13/13 = 1
Деталь считается технологичной, т.к. КУЭ > 0,6
Коэффициент точности обработки КТ определяется по формуле:
КТ = 1 — 1/АСР (1.2)
где АСР – средний квалитет точности обработки
Средний квалитет точности обработки определяется по формуле:
АСР = (1*n1+2*n2+…+ni)/Σni (1.3)
где 1,2,3…19 – номер квалитета точности размеров
n1, n2…ni – количество размеров соответствующего квалитета
Σni – общее количество поверхностей
АСР = (14*9+8*2+9*2)/13 = 12,3
КТ = 1 — 1/12,3 = 0,92
Так как КТ >0,8 то деталь относится к неточной.
Коэффициент шероховатости КШ, определяется по формуле:
КШ = 1/БСР (1.4)
где БСР – средний класс шероховатости
Средний класс шероховатости определяется по формуле
БСР = (1*n1+2*n2+…+ni)/Σni (1.5)
где 1,2,3…14 – класс шероховатости
n1…ni – количество поверхностей соответствующего класса шероховатости
Σni – общее количество поверхностей.
БСР = (3*9+5*4)/13 = 3,6
КШ = 1/3,6 = 0,27
Так как КШ > 0,16, то изделие относится к легко обрабатываемому.
1.3 Определение типа производства и его характеристика
Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций (КЗО) Предварительно на основе типового технологического процесса его можно определить по формуле:
(1.6)где FД–действительный годовой фонд времени работы оборудования, час при односменной работе, FД = 1923 ч.
N – годовой объем выпуска детали, шт N = 500 шт
TШТ(ШТ-К)- среднее штучное (для серийного производства) время, мин
TШТ = 13,5 мин
kY - коэффициент ужесточения заводских норм. kY= 0,7...0,8.
Так как КЗО = 21,3 ,а 20<21,3<40, следовательно тип производства среднесерийное.
В зависимости от полученного типа производства определяю величину производственной партии:
(1.7)где а- число дней, на которые необходимо иметь запас деталей, а = 11 дней
ФРД - число рабочих дней в году ФРД = 253 дня
Среднесерийное производство характеризуется выпуском одинаковой продукции партиями небольшого размера. Рабочие места специализируются на выполнение одной операции. В данном производстве применяются специальные и универсальные средства технологического оснащения.
2 Технологический раздел
2.1 Выбор вида и метода получения заготовки. Экономическое обоснование выбора заготовки
Заготовкой для детали Муфта служит поковка. Ковкой получают поковки простой формы массой до 250 т. с большими напусками. С применением закрытых подкладных штампов получают поковки массой до 150 кг. (главным образом мелкие до 5 кг.) с относительно сложной формой, без напусков. Горячей ковкой изготавливают поковки: цилиндрические, полые, гладкие и с малыми уступами (дисков, фланцев, колёс, муфт и т. п.). Для уменьшения отхода металла и снижения трудоёмкости как в процессе последующей обработки, поковкам придают наиболее простую форму, ограниченную плоскими, или цилиндрическими поверхностями. Припуски и допуски на поковки из углеродистых и легированных сталей при ковке на молотах устанавливаются по ГОСТ 7829-70. Припуски на торцах для поковки составляют- 5,2мм., а на наружную цилиндрическую поверхность Муфты на одну сторону- 2,7мм., на цилиндрическую поверхность муфты на одну сторону- 1,8мм.