технологический процесс механической обработки детали Корпус вала шкива и конструирование сборного приспособления

Введение
Объектом исследования является деталь «Корпус вала шкива»
Для повышения производительности и качества выпускаемого изде-лия в рамках данной работы предполагается разработка ряда работ.
Целью курсового проекта является:
Разработка технологического процесса изготовления детали «Корпус вала шкива»
Выбор оборудования, инструмента, оснастки.
Разработка комплекта технологической документации, обеспе-чивающей исполнение разработанного технологического процесса
Расчетно-пояснительная записка содержит:
Технологический раздел, где выполняются расчеты припусков и операционных размеров; расчет режимов резания; расчет норм времени; выбраны основное технологическое оборудование, технологическая оснастка, режущий инструмент, измерительные средства.


 
1. Свойства обрабатываемого материала
Исследуемое изделие «Корпус вала шкива» представляет собой де-таль сложной конфигурации. с одной стороны изделия имеется прямо-угольной формы выступ с четырьмя отверстиями, предназначенные для крепления изделия. с другой стороны в конструкции изделия применяются 3 выступающих элемента, в которых имеются резьбовое отверстие.
По центру детали имеется отверстие различных диаметров.
Для изготовления детали применяется чугун СЧ20: серый чугун бла-годаря хорошим литейным свойствам и достаточной механической проч-ности является одним из распространенных литейных сплавов. Из серого чугуна получают методом отливки всевозможные заготовки, применяемые в различных областях машиностроения и быта. Серый чугун представляет собой сплав железа с углеродом и кремнием. Кроме того, в нем присут-ствуют в небольших количествах марганец, фосфор, сера и другие элемен-ты.
Таблица 2.1. Химический состав
C(%) Si(%) Mn(%) S(%) P(%) Fe
не более
3,3-3,5 1,4-2,4 0,7-1 0,15 0,2 ~93

Таблица 2.2 Механические свойства стали
Е, МПа σВ, МПа σизг, МПа σсж, МПа τср,
МПа НВ (не более)
1*10¬¬-5 200 - - - 143….255

Серый чугун марки СЧ-20 сравнительно дешевый конструкционный материал. Он получил широкое распространение практически во всех от-раслях машиностроения благодаря ценным литейным и технологическим свойствам. Из серого чугуна изготовляют станины, ползуны прессов, кор-пуса редукторов, маховики, шестерни и т. д.
Группа обрабатываемости по ISO:
ISO K – Чугун, в отличие от стали, даёт короткую стружку, так называемую стружку надлома. Серый чугун (GCI) довольно легко обраба-тываются. Все чугуны содержат карбид кремния (SiC), который обладает высокими абразивными свойствами.
Группа резания – 2.
Предварительно тип производства определяем по таблице в зависи-мости от массы и годового объема выпуска детали.
Масса детали m=3,8 кг, годовой объем выпуска детали N=1000 шт. в год.
Таблица 1.3 Данные для предварительного определения типа произ-водства
Число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год
Производство Тяжелых (массой более 100 кг) Средних (массой более 10 до 100 кг) Легких (массой до 10 кг)
Единичное До 5 До 10 До 100
Мелкосерийное 5-100 10-200 100-500
Среднесерийное 100-300 200-500 500-5000
Крупносерийное 300-1000 500-5000 5000-50000
Массовое Более 1000 Более 5000 Более 50000

Предварительно определяем тип производства как среднесерийный.
Количество деталей в партии запуска :
n=N*a/F
n=1000*12/254=47
где а - периодичность выпуска в днях, рекомендуемое значение, а- 4,6,12;24, принимаем, а=12
F=254 - число рабочих дней, в году.

Вид заготовки и способ получения зависит от следующих конструк-торских параметров:
Использование высокопрочных и ковких чугунов позволяет заме-нить стальное литье.
Конструктивная форма - корпусная деталь сложной формы
Серийность производства - среднесерийное.
Учитывая свойства материала заготовка получается методом литья.
Рассмотрим особенности применения следующих видов литья, для удобства данные заполним в виде таблицы 2.3.
Таблица 1.4. Способы получения заготовки
В песчаные формы Изготовление отливок из любых литейных сплавов. Для индивидуального и мелкосерийного производства. В крупно-серийном, при высокой степени механизации
Под давлением Изготовление тонкостенных, сложных по конфигу-рации отливок, преимущественно из цветных металлов, рентабелен в мас-совом производстве.
По выплавляемым моделям Изготовление мелких и средних слож-ных отливок преимущественно из стали и специальных сплавов. Экономи-чески целесообразно изготавливать детали, ранее изготавливаемые из про-ката или поковок подвергаемых механической обработки. Способ эконо-мически целесообразен при выпуске отливок не менее 100 т/год (простых по конфигурации не менее 500 шт, сложных – 50 шт. в год)
В оболочковые формы Изготовление тонкостенных отливок из любых сплавов. Способ рентабелен в серийном и массовом производстве, с последующим использованием без механической обработки или с незна-чительной обработкой
Окончательно выбираем способ литья в песчанные формы. Опреде-лим припуски на механическую обработку по ГОСТ 26645-85.
Перед проектированием чертежа отливки необходимо проверить конструктивные элементы на выполнение, в том числе отверстия, пазы и другие элементы.
Определяем параметры отливки по ГОСТ 26645-85.
Таблица 1.5. Назначение нормы точности отливки.
Рекомендуемое значение Принятое
Класс размерной точности отливки 7-11 10
Степень точности поверхности отливки 9-15 9
Класс точности массы отливки 6-13 10
Шероховатость поверхности отливки Ra12(Rz50)
Допуск неровностей поверхности 0,32
Допуск массы отливки 12%
Ряд припусков на обработку 3-6 6
Точность обработки Средняя
Разработка чертежа.
Определяем размеры заготовки, диффиренциально для каждой по-верхности, расчеты заносим в таблицу 2.5
Таблица 1.6. Определение припусков и размеров поковки
Размер детали, мм 100G7 125H12
Ra, мкм 1,6 3.2
Номинальный размер 100 230
Класс размерной точности 10 10
Допуск размера отливки, Тотл 3.2 3.2
Степень коробления (6-9) принимаем 7 (6-9) принимаем 7
Допуск отклонения формы 0,64 0.64
Допуск размера детали, Td 0,035 0.4
Общий допуск Тобщ 3.2 3.2
Td/Tотл 0,01 0.125
Вид окончательной обработки тонкая получистовая
Общий припуск, Zобщ 5,4 4,6
Размер отливки 100-2*5,4=89 125+4,6*2=134
Допуск ±1,6 ±1,6
Точность отливки 10-7-9-10 ГОСТ 26645-85
Неуказанные литейные радиусы 2-наружных углов, 4 -внутренних.
Литейные уклоны 30’по ГОСТ 3212-80.
Литниковая система удаляется механически.
Выполняем построения 3Д модели отливки в программе Компас 3Д, масса отливки 5,8 кг, определим коэффициент использования материала:
К_им=М_д/М_з =3,8/5,8=0,67ф