разработка участка механического цеха для обработки детали «Втулка»

Введение
Машиностроение является главной отраслью народного хозяйства, которая определяет возможность развития других отраслей и обеспечение изготовления новых и совершенствование имеющихся машин. Отличительной особенностью современного машиностроения является существенное изменение характеристик машин: увеличение скорости, мощности, температуры, уменьшение массы, объема, снижение шума и т.п.
Качество изготовляемой продукции определяется совокупностью свойств процесса ее изготовления, соответствием этого процесса и его результатов установленным требованиям. Основными производственными факторами является качество оборудования и инструмента, физико-химические, механические и другие свойства исходных материалов и заготовок, совершенство разработанного технологического процесса и качество выполнения обработки и контроля. Следовательно, технический прогресс в машиностроение характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами труда изготовить машину, применив высокопроизводительное оборудование, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии во многом зависит надежность работы выпускаемых машин, а также экономика их эксплуатации.
Основные направления развития современной технологии следующие: переход к автоматизированным технологическим процессам, обеспечивающим требуемое качество продукции; внедрение безотходного производства; создании гибких производственных систем; широкое применение промышленных роботов и робото- технологических систем.
Целью работы является разработка участка механического цеха для обработки детали «Втулка».
Основой курсового проекта является разработанный технологический процесс в условиях серийного производства.
















1 Аналитическая часть

1.1 Описание конструкции и назначение детали, анализ технических требований
Деталь «Втулка» сталь 20Л ГОСТ 977-88 представляет собой тело вращения с прямобочными и эвольвентными шлицами. Наружная повеохность втулки имеет две ступени: наружная цилиндрическая поверхность 60 мм и шлицы с эвольвентным профилем 8,5х,5х11с ГОСТ 6033-80. Втулка имеет центральное ступенчатое отверстие. Одна ступень отверстия D-8x52H11x60H8x10D9 ГОСТ 1139-80.
Деталь входит в сборочный узел «Соединительные валы». Соединительные валы служат для передачи крутящего момента двигателя механизмам базового трактора, оси входных валов которых смещены или расположены под некоторым углом один к другому. Несоосность валов механизмов трактора в ряде случаев обусловлена конструкцией из-за необходимости расположить сборочные единицы на определенном расстоянии. Несоосность возникает при недостаточной точности изготовления и сборки, изменении расположения сборочных единиц в процессе эксплуатации, в результате деформации рам, отжатия кронштейнов и других элементов крепления агрегатов. Если механизмы трактора соединены валами, то снижаются вредные внутренние напряжения сборочных единиц, деталей и повышается их долговечность.
В базовых тракторах валы могут соединять двигатель с коробкой передач.
Различают одинарные и двойные валы соответственно с одним и двумя шарнирами, а также с упругими и жесткими шарнирами. В базовых тракторах применяют преимущественно соединительные двухшарнирные валы с упругими и жесткими шарнирами. Валы с жесткими шарнирами называют карданными.
Вал состоит из двух частей, связанных между «собой шлицевым соединением для компенсации возможных осевых смещений муфты сцепления и коробки передач. Передняя вилка установлена на шлицах вала муфты сцепления. Задняя вилка связана с входным валом коробки передач. Каждая вилка состоит из шлицевой втулки и плоского фланца с отверстиями, расположенными под углом 1800. Двумя соединительными болтами каждая вилка соединена с передней и задней головками 3 упругого шарнира. Головка представляет собой два одинаковых штампованных диска, соединенных сваркой или клепкой. В цилиндрические гнезда каждой головки запрессованы четыре эластичные втулки. изготовленные из морозостойкой резины на металлическом сетчатом каркасе изнутри и прорезиненном слое ткани снаружи. В эластичные втулки запрессованы стальные втулки с выступающими поясами, на которые надеты вилки. Ведущую и ведомую вилки с противоположных сторон крепят к головкам соединительными болтами с гайками. Таким образом, каждая пара вилок (передняя и ведущая, ведомая и задняя) соединена с головкой попарно крестообразно под углом 900. Соединительный вал не регулируют.
Поверхности шлицов в процессе работы подвергаются трению, а сами шлицы изгибу, поэтому необходим материалах прочный снаружи и вязкий внутри исходя из этого применяется сталь 20Л ГОСТ 977-88, которая используется для изготовления шестерёнок, валов, осей, муфт и других деталей, работающих под нагрузкой.
В таблице 1 указан химический состав 20Л ГОСТ 977-88, а в таблице 2 - механические свойства стали.
Таблица 1-Химический состав стали 20Л ГОСТ 977-88
марка стали С, % Si, % Mn, % Cr, % P,S
% Cи,Ni
%
20Л ГОСТ 977-88 0,17..0,23 0,17...0,37 0,8...1,1 1...1,3 0,035 0,3
Таблица 2-Механические свойства стали 20Л ГОСТ 977-88
марка стали ув ут д ш ан,(Дж/см) твердость
Мпа Мпа % % НВ (не более)
20Л ГОСТ 977-88 980 730 15 55 11 240
Конструкторская характеристика детали определяется по классификатору ЕСКД.
Класс 72-деталь-тела вращения с элементами зубчатого зацепления;
Подкласс 723000-трубы, шланги проволочные и разрезные, секторы, сегменты;
Группа 723200-разрезные (втулки, кольца. Цанги);
Подгруппа 723210- втулки, кольца, кроме колес подшипника;
Вид 723213- с наружной цилиндрической поверхностью и ступенчатым базовым отверстием в центре.
723213-конструкторский код детали.

Рисунок 1. Эскиз детали «Втулка» сталь 20Л ГОСТ 977-88 с обозначением всех поверхностей
1.2 Отработка детали на технологичность
Деталь не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки, деталь является телом вращения, которое имеет сквозное отверстие O 7 мм, на одном из торцов имеется паз.
Коэффициент технологичности детали:
Кто = 1-1/Аср=1-1/4,48=0,909 (1) [1]
Аср = УАn/n=(112)/24=4,48 (2) [1] Кто=0,909>0,8=>деталь технологична
Коэффициент шероховатости детали:
Кшо=1-1/Бср=1-1/7,4=0,706
Бср = УБn/n=(1,25+1,25+6,3+6,3+6,3+1,25+1,25)/7=3,4 (3) [1]
Кшо=0,706>0,16=>деталь технологична.

2 Технологическая часть
2.1 Выбор и обоснование типа производства. Выбор и обоснование метода получения заготовки, проектирование заготовки
Тип производства: среднесерийное.
Наиболее рациональным методом получения заготовки для детали втулка является горячая объемная штамповка на горизонтально-ковочных машинах и метод получения заготовок из проката. Рассмотрим два этих варианта.