Технологический процесс изготовления шкива коленчатого вала

Введение
Эффективность металлообрабатывающего производства, технический прогресс и высокое качество изготавливаемой продукции зависят, прежде всего, от развития производства нового оборудования, машин и станков. Отрасли машиностроения занимают одно из ведущих мест в экономической жизни страны, тем самым, обеспечивая не только технический прогресс, но и рост экономики.
В настоящее время, развитие электроники обеспечивает создание автоматического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), что повышает не только производительность обработки (за счет повышения жесткости системы СПИД – станок-приспособление-инструмент-деталь), но и точность. Одновременно, внедрение новых синтетических сверхтвердых инструментальных материалов, позволило повысить режимы резания, а также спектр обрабатываемых материалов (включая, твердые, закаленные поверхности).
Необходимо отметить, что в настоящее время в машиностроении на первое место выходят такие понятия, как низкая себестоимость и высокая производительность, что вкупе, обеспечивает конкурентоспособность, как на внутреннем рынке, так и при экспорте продукции.
Технология машиностроения решает задачи дальнейшего повышения качества изготавливаемой продукции, снижение трудоемкости, себестоимости, материалоемкости, а также повышение механизации и автоматизации производства. Принятая технология производства изделия должна обеспечивать надежность работы готового изделия, наряду с экономикой эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин и изделий.
Целью курсовой работы является разработка оптимального технологического процесса изготовления детали «Шкив коленчатого вала».
В ходе выполнения работы будет решаться комплекс вопросов, а именно:
- выбрана и спроектирована экономически обоснованная заготовка из 2-х возможных вариантов;
- выполнен анализ детали и технологичность ее изготовления;
- разработан перспективный технологический процесс механической обработки детали;
- выполнен расчет режимов резания на 2 операции;
- выполнен расчет нормирование на 2 операции;
- разработана технология сборки «Шкива коленчатого вала»;
- разработана маршрутная карта сборки узла «Шкив коленчатого вала»;
- разработан технологический процесс установки узла «шкив коленчатого вала».
 
1 Проектирование заготовки
Анализ детали «Шкив коленчатого вала» и технологичности её изготовления
Анализ будет выполнять для детали «Шкив коленчатого вала».
К наиболее ответственным поверхностям детали «Шкив коленчатого вала» можно отнести:
- отверстие ∅25H7 с шероховатостью Ra3,2;
- шпоночный паз 5Js9, с шероховатостью Ra3,2;
- канавки для ремней, с углом 51°±30' с шероховатостью Ra0,8;
- наружный диаметр ∅135_(-0,1)с шероховатостью Ra3,2.
К остальным поверхностям требования ниже – по 14 квалитету и с шероховатостью Ra6,3.
Эскиз детали «Шкив коленчатого вала» представлен на рисунке 1.1.
Деталь «Шкив коленчатого вала» изготавливается из стали марки 40Х с последующей термической обработкой – закалкой с низким отпуском до твердости 30….35 HRC. Защитное покрытие – Ц15.хр (цинкование с толщиной защитного покрытия 15 мкм). Свойства стали марки 40Х представлены [1]:
- химический состав – в таблице 1.1;
- технологические свойства – в таблице 1.2;
- механические свойства – в таблице 1.3.
Таблица 1.1 - Химический состав стали 40Х, %
C Si Mn Ni S P Cr Cu As Fe
0,42-0,50 до 0,17-0,37 0,5-0,8 до 0,25 до 0,04 до 0,035 0,8-1,1 до 0,25 до 0,08 ≈97




Таблица 1.2 - Технологические свойства стали 40Х
Свариваемость Трудносвариваемая
Флокеночувствительность Малочувствительна
Склонность к отпускной хрупкости Не склонна

Таблица 1.3 - Механические свойства стали 40Х
Термообработка Сечение, мм σ_в σ_T δ_5 ψ KCU Термообр.
- мм МПа МПа % % кДж / м^2 -
Нормализация 100-300
300-500
500-800 245 470 19
17
15 42
34
34 39
34
34 143-179
до 100
100-300 20
17 40
38 44
34
100-300
300-500
500-800 19
17
15 42
34
34 39
34
34
до 100
100-300 275 530 20
17 40
38 44
34 156-197
100-300
300-500
500-800 19
17
15 42
34
34 39
34
34
17 40 54



Рисунок 1.1 - Эскиз детали «Шкив коленчатого вала»

Деталь «Шкив коленчатого вала» относится к деталям класса «полый цилиндры».
Технологический процесс изготовления детали «Шкив коленчатого вала» должен обеспечивать необходимую точность поверхностей, их взаимное расположение, а также шероховатость. При этом, обеспечивая высокую производительность обработки.
Технологичность конструкции детали – это совокупность свойств изделия определяющих её приспособляемость к достижению оптимальных затрат, при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условия выполнения работ.
Анализ детали на технологичность выполняется по имеющимся чертежам и должна предшествовать разработке технологических процессов и представляют собой часть работ по обеспечению технологичности на этапах разработки конструкций изделия и постановке её на производство.
Целью анализа технологичности конструкции детали является выявление (определение) недостатков конструкции по сведениям, которые содержатся в чертежах и их технических требованиях и возможное улучшение рассматриваемой конструкции исходя из технологичности.
Выполним анализ технологичности детали «Шкив коленчатого вала» по рабочему чертежу и определим возможность обработки высокопроизводительными методами с уменьшением трудоемкости и металлоемкости.
Анализ технологичности проводится в 2 этапа [2]:
- качественный;
- количественный.
1.1.1 Качественные показатели технологичности конструкции детали
Качественный анализ технологичности конструкции детали представлен в таблице 1.4.