Исходя из этих требований был выбран следующий режущий инструмент:
Резец проходной:
Материал режущей части - Т15К6.
b´h=20 ´ 20, g=8°, a=6°, j=60°,
Резец проходной упорный: b´h=20 ´ 20, g=8°, a=6°, r=10°, r=0,2°, j=90°.
Т=60 мин
Шлифовальный круг:
Э5А40С1-С28К5 - в основе электрокорунд (синтетический алмаз) с различными связками, средней твердости, зернистостью 0,25 мм.
На токарную операцию в качестве Смазочно Охлаждающей Жидкости (СОЖ) применяется эмульсия, а на кругло-шлифовальную операцию - сульфофрезаг.
Технологическая оснастка:
Самоцентрирующийся трех - кулачковый патрон (ГОСТ 2675 - 71):
Д=250 мм, Д1=238 мм, Д2=150 мм (зажим детали),
В=46 мм, L=115 мм
Патроны этой конструкции обеспечивают большую силу зажима 12000...16300 кгс, а при качественном изготовлении и высокой точности центрирования (биение до 0,02 мм) в условиях нормальной эксплуатации точность центрирования сохраняется длительное время.
Поводковый двух -кулачковый патрон 71-60-0012 (МН4051 - 62):
Д=180 мм, В=60 мм, Д1=121,46 мм, Дзах дет=20...120 мм, m=21,5...30 мм
Материал кулачков - сталь ШХ15 (ГОСТ 1801 - 60) HRC60...64
биение не превышает 0,015 мм.
3. От правильно выбранных установочных баз зависит точность обработки детали, рациональное использование приспособлений, возможность обработки на высокопроизводительном оборудование.
Исходя из технологического процесса и условий базирования видно, что на протяжение всего технологического процесса и данного случая выполняется принцип постоянства и совмещения баз (т.к. в большинстве операций технологического процесса установка производится по одним и тем же поверхностям).
Конструкторская база - ось детали;
технологическая (установочная) база - наружная цилиндрическая поверхность детали;
измерительная база - торец детали.
Химический состав, физические и механические свойства:
Сталь 35Х - высококачественная конструкционная легированная сталь.
Данная сталь хорошо и производительно обрабатывается резанием, образуя высококачественную поверхность.
Применяется при изготовлении деталей имеющих зубчатое зацепление, а также из нее (Сталь 35Х) изготавливают детали машин подверженные динамическим нагрузкам.
Улучшаемая с величиной прокаливаемости на глубину до 70 мм. Хорошо поддается термической обработке.
Химический состав:
| Содержание химических элементов в % | |||||
| Углерод С | Кремний | Марганец | Хром Cr | Сера | Фосфор P |
| 0,4 | 0,25 | 0,3...0,5 | 0,6 | 0,03 | 0,03 |
| Механические свойства: | Физические свойства: | ||||||
| sтМПа | sвМПА | d5 % | QнкДж/н2 | НВ | gг/см3 | lВт/м ´ с | a ´ 1061/с |
| 450 | 650...710 | 18 | 520 | 170...217 | 6,8315 | 60 | 11,649 |
1. Кз=Мд / Мз³0,64 Þ 1,17 / 1,6=0,73 кг>0,64
2. Коэффициент использования материала:
Ким=Мд / (Мз+Мопз)³0,7
Мопз - масса отходов, полученная при получении заготовки
Мопз=(1,5-3%) ´ Мз=0,048 кг
Ким=1,17 / (1,6+0,048)=0,7>0,7
Вывод: Все коэффициенты удовлетворяют нормативам.
Анализ технологичности конструкции детали:
Качественный анализ технологичности детали:
Достоинства:
1. Деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки;
2. Перепады диаметров в большинстве поверхностей малы, что позволяет получить заготовку близкую к форме готовой детали;
3. Симметрична относительно оси;
4. Деталь позволяет вести обработку нескольких поверхностей за один установ (на многорезцовых станках и станках с ЧПУ);
5. Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;
6. Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз;
7. Конструкция детали достаточно жесткая;
8. Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию производства.
Недостатки:
1. Деталь имеет глухие отверстия и резьбовые поверхности;
2. Требует применение фасонного инструмента.
Вывод: Данная конструкция детали является технологичной, т.к. удовлетворяет большинству технологических требований.
Количественный анализ технологичности детали:
Технологичность конструкции - такая конструкция детали, когда на изготовление ее затрачивается меньшая трудоемкость, себестоимость.
| № п./п. | Идентичные поверхности | Квалитет | Класс шероховатости | Примечание |
| 1 | 10 | 4 | ||
| 2 | 10 | 4 | ||
| 3 | 10 | 4 | ||
| 4 | 10 | 4 | ||
| 5 | 10 | 8 | ||
| 6 | 10 | 6 | ||
| 7 | 14 | 6 | ||
| 8 | 14 | 6 | ||
| 9 | 14 | 4 | ||
| 10 | 14 | 4 | ||
| 11 | 14 | 4 | ||
| 12 | 14 | 4 | ||
| 13 | 14 | 4 | ||
| 14 | 14 | 4 | ||
| 15 | 14 | 4 | ||
| 16 | 14 | 4 | ||
| 17 | 14 | 4 | ||
| 18 | 14 | 4 | ||
| 19...45 | 19...45 | 7 | 7 | 27 зубьев |
| 46, 48 | 46, 48 | 10 | 4 | 2 фаски зубчатогоколеса |
| 47 | 10 | 4 | ||
| 49 | 14 | 4 | ||
| 50 | 14 | 4 | ||
| 51 | 14 | 4 | ||
| 52, 53 | 55, 53 | 14 | 4 | 2 поверхности |
| 54 | 10 | 4 | ||
| 55 | 14 | 5 | ||
| 56 | 14 | 4 | ||
| 57...73 | 57...73 | 7 | 7 | 17 зубьев |
| 74...75 | 74...75 | 9 | 5 | 2 отверстия |
| 76 | 14 | 4 | ||
| 77 | 8 | 7 | ||
| 78 | 14 | 4 | ||
| 79 | 14 | 4 | ||
| 80 | 14 | 4 | ||
| № п./п. | Идентичные поверхности | Квалитет | Класс шероховатости | Примечание |
| 81 | 14 | 4 | ||
| 82 | 14 | 4 | ||
| 83 | 14 | 4 | ||
| 84 | 6 | 4 | ||
| 85 | 14 | 4 | ||
| 86 | 6 | 5 | ||
| 87 | 10 | 6 | ||
| 88 | 10 | 6 | ||
| 89 | 8 | 4 | ||
| 90 | 6 | 7 | ||
| 91 | 14 | 6 | ||
| 92 | 14 | 4 | ||
| 93...112 | 93...112 | 10 | 5 | 20 скруглений |
| 113...122 | 111...120 | 9 | 4 | 10 шлицев |
| 123 | 14 | 4 |
1. Коэффициент унифицированных элементов:
Куэ=Qуэ /Qэ=80 / 123=0,65>0,6
2. Коэффициент точности:
Ктч=I-(I /Aср)³0,87 Þ 1-(1 / 9,62)=0,9>0,8
Аср=(32 ´ 10+29 ´ 14+44 ´ 7+12 ´ 9+8 ´ 3+6 ´ 3) / 123=1184 / 123=9,62
3. Коэффициент шероховатости:
Кш=I / Б>=0,16 Þ 1 / 5,44=0,18>0,16
Б=(4 ´ 46+8+6 ´ 6+7 ´ 45+5 ´ 24) / 123=670 / 123=5,44
Вывод: Исходя из расчетов и соотношения конструкции детали по всем параметрам видно, что деталь удовлетворяет основным требованиям, а следовательно является - технологичной.
Способ получения заготовки:
Данная заготовка получена - поковкой.
Этот метод позволяет получить заготовки массой от 5 кг до 250 тонн с большими припусками. Изготовление этой заготовки было произведено на ГКП (ковочно-гидравлический пресс ГОСТ 7284-80 способный развивать мощность до 5...50 МН).
Припуски 2zmin от 10 до 80 мм в зависимости от массы заготовки.
Допуски +0,8-0,5 при смещение одной поверхности относительно другой на 0,5...1,7 мм, величина заусенцев не превышает 0,5 мм (при диаметре заготовки Дср=40...45 мм) и длины 190...210 мм).
Горячей ковкой изготавливаются поковки цилиндрической формы (сплошные, гладкие и с уступами) - валы, оси, цапфы.
Сырьем служат Стальные (товарные заготовок ГОСТ 4693-77) - применяются под ковку и штамповку валов крупных и средних размеров (прокат).
Зачистка металла осуществляется после получения поковки определенной формы и размеров для выявления дефектов, предупреждающих выявления брака в деталях.
Но возможен способ получения заготовки другим более эффективным методом из-за припусков и трудоемкости - горячая штамповка (в закрытых штампах - путем обжатия заготовок m=5...100 кг) - применяются для сокращения расхода материала (отсутствие заусенцев).
Заготовки изготавливают из сталей и сплавов средней и пониженной пластичности) припуск 0,6...1,2 до 3 мм и поле допуска 0,7...3,4 мм.
Технические требования на заготовку:
1. Неуказанные закругления R2;
2. Смещение по линии разъема не более 0,8 мм;
3. Заусенец не более 0,5 мм;
4. Внешние дефекты (забоины, вмятины) глубиной не более 0,5 мм;
5. Кривизна стержня не более 0,8 мм;
6. Очистка поверхности производится механическим способом
7. Нормализовать НВ 170...217 МПа
| № п/п | Наименование операции | Оборудование | Приспособ-ление | Вспомогатель-ный инструмент | Измерительный инструмент | Режущий инструмент | То мин | Тв мин | Дд мин | ||
| 005 | Фрезерно-центровальная | Фрезерно-центровальный станокМР-77Н | Призмы,зажимноеприспособ-ление с пневматическимприводом | Скоба185-360МН4784-63 | Фрезаторцевая (2)Т5К10Æ90(2214-0131).Сверлоцентровочное (2)Æ5(2317-0004)ГОСТ 14952-69 | 0,17 | 0,87 | 1,08 | |||
| 010 | Гидро-копировальная | Токарныйгидро-копировальный станок1713 | Самоцентр.трех кулачковыйпатрон7100-019ГОСТ 2675-81 | Державка6300-0001МН1779-61.Центрыжесткие | Скобалистовая Æ30МН4780-63 | РезецпроходнойТ15К6-IМН576-642102-0021 | 0,5 | 0,6 | 1,18 | ||
| 015 | Гидро-копировальная | Токарныйгидро-копировальный станок1708 | Самоцентр. 3-х кулачковый патронГОСТ 2675-81 | Державка6300-0001МН1779-61.Центрыжесткие | Скобалистовая Æ56МН4780-63 | Резецпроходной (упорный)Т15К6-WМН567-642101-0561 | 0,13 | 0,6 | 0,82 | ||
| № п/п | Наименование операции | Оборудование | Приспособ-ление | Вспомогатель-ный инструмент | Измерительный инструмент | Режущий инструмент | То мин | Тв мин | Дд мин | ||
| 020 | Токарно-автоматная | Токарныйвосьми шпиндельный станок1А240П-8 | Самоцентр. 3-х кулачковый патронГОСТ 2675-81 | Втулка длясверления,зенкерования, развертывания6100-0152.ЦентрыМН1187-65 | ПробкидвухсторонниеГОСТ 14811-69.Нутромер | СверлоÆ16,7; 21,30Р6М52300-1101ГОСТ 12121-66.РазверткаÆ23(2360-0385)ГОСТ 11175-71.ЗенкерÆ22,6(2323-0017).Расточные резцы | 6,07 | 0,85 | 7,48 | ||
| 025 | Шлице-накатная | Шлице-накатнойстанокШН-2 | Специальное приспособлениеМН5796-65 | Скобагладкая Æ14¸120МН2973-61 | НакатныероликиГОСТ 8027-60 | 1,01 | 0,3 | 1,4 | |||
| 030 | Зубо-долбежная | Зубо-долбежный станок5М14 | Патрон с эксцентр. КулачкамиМН5526-64(7301-0002) | Втулкапереходная (гладкая) длядисковыхдолбяков(6109-0104).Приспособлениеделительное | Шагомер(21501)ГОСТ 3883-59 | ДолбякÆ75 Т5К10ГОСТ 9323-60 | 0,58 | 0,35 | 1,04 | ||
| № п/п | Наименование операции | Оборудование | Приспособ-ление | Вспомогатель-ный инструмент | Измерительный инструмент | Режущий инструмент | То мин | Тв мин | Дд мин | ||
| 035 | Зубо-долбежная | Зубо-долбежный станок5В12 | Патрон с эксцентр. КулачкамиМН5526-64(7301-0002) | Втулкапереходная (гладкая) длядисковыхдолбяков(6109-0104).Приспособлениеделительное | Шагомер(21501)ГОСТ 3883-59.Зубомер2301 | ДолбякÆ90,0 Т5К10ГОСТ 9323-60 | 1,08 | 0,54 | 1,75 | ||
| 040 | Зубо-закругляющая | Зубо-закругляющий станок5А580 | Патрон с эксцентр. КулачкамиМН5526-64(7301-0002) | ПриспособлениеС7507-4002 | Угломер УН127ГОСТ 5378-66 | Пальцевая (коническая)фреза2220-0001ГОСТ 6648-68 | 0,68 | 0,45 | 1,26 | ||
| 045 | Зубоше-венговальная | Зубо-шевенговальный станок5717С-1 | ЦентрыжесткиеМН1779-61 | МикрометрзубомерныйГОСТ 6507-60 | Шевер Æ1502312-0012МН1778-61 | 0,84 | 0,36 | 1,29 | |||
| 050 | Т/о ТВЧHRC48 | ||||||||||
| № п/п | Наименование операции | Оборудование | Приспособ-ление | Вспомогатель-ный инструмент | Измерительный инструмент | Режущий инструмент | То мин | Тв мин | Дд мин | ||
| 055 | Агрегатная(сверление) | Агрегатныйстанок | Патрон сверлильный6115-0162МН1177-60 | Втулка длясверления6100-0152МН1187-65 | ПробкидвухсторонниеГОСТ 14814-69 | Сверло (2) Æ2,4 Р6М52300-0147 | 0,15 | 0,39 | 0,59 | ||
| 060 | Кругло-шлифовальная | Кругло-шлифовальный станок3Б161 | Двух кулачковый патрон7106-0012МН4051-62 | ЦентрыжесткиеГОСТ 13214-67 | Скобарегулируемая.МН-4780-63 | ШлифовальныйкругЭ5А40С1-С28К5ПП 500 ´ 40 ´ 203ГОСТ 2424-67 | 0,56 | 0,4 | 1,03 | ||
| 065 | Кругло-шлифовальная | Кругло-шлифовальный станок3Б161 | Двух кулачковый патрон7106-0012МН4051-62 | ЦентрыжесткиеГОСТ 13214-67 | Скобарегулируемая.МН-4780-63 | ШлифовальныйкругЭ540С1-СТ25КГОСТ 2424-67 | 0,34 | 0,4 | 0,79 | ||
| 070 | Кругло-шлифовальная | Кругло-шлифовальный станок3Б161 | Двух кулачковый патрон7106-0012МН4051-62 | ЦентрыжесткиеГОСТ 13214-67 | Скобарегулируемая.МН-4780-63 | ШлифовальныйкругЭ540С1-СТ25КПП 600 ´ 40 ´ 305ГОСТ 2424-67 | 0,48 | 0,35 | 0,89 | ||
| № п/п | Наименование операции | Оборудование | Приспособ-ление | Вспомогатель-ный инструмент | Измерительный инструмент | Режущий инструмент | То мин | Тв мин | Дд мин | ||
| 075 | Кругло-шлифовальная | Кругло-шлифовальный станок3М151 | Двух кулачковый патрон7106-0012МН4051-62 | ЦентрыжесткиеГОСТ 13214-67 | Скобарегулируемая.МН-4780-63 | ШлифовальныйкругЭ540С2-СТ15КГОСТ 2424-67 | 0,15 | 0,35 | 0,54 | ||
| 080 | Внутри-шлифовальная | Внутришлифовальный станок3А277 | Двух кулачковый поводковый патрон7160-0012МН4051-62 | Втулкаразрезная | Пробкидвухсторонние. | ШлифовальныйкругЭ9А25С1-С27-8К5ПП 500 ´ 305 ´ 50 | 0,47 | 0,40 | 0,94 | ||
| 085 | Резьбо-фрезерная | Резьбо-фрезерныйстанокКТ-44А | Самоцентрирующ. Трех кулачковый патрон7100-0019ГОСТ 2675-81 | Оправка длянасадныхфрез5222-0054 | КалибррезьбовойГОСТ 17764-69 | Фрезарезьбовая Р6М5 Æ60, m=3 | 2,4 | 0,85 | 3,51 | ||
| 090 | Контрольная | Контрольный стол | |||||||||
Технологический процесс обработки (режимы резания)