Технології машинобудування

Вступ

Сукупність методів і прийомів виготовлення машин , вироблених протягом тривалого часу і використовуються в певній галузі виробництва, становить технологію цій галузі. У зв'язку з цим виникли поняття: технологія лиття , технологія обробки тиском , технологія зварювання , технологія механічної обробки , технологія збірки машин. Всі ці галузі виробництва відносяться до технології машинобудування , що охоплює всі етапи процесу виготовлення машинобудівної продукції. Однак під «технологією машинобудування» прийнято розуміти наукову дисципліну, що вивчає переважно процеси механічної обробки деталей і складання машин і попутно зачіпає питання вибору заготівель і методи їх виготовлення. Це пояснюється тим , що в машинобудуванні задані форми деталей з необхідною точністю і якістю їх поверхонь досягаються в основному шляхом механічної обробки , тому що інші способи обробки не завжди можуть забезпечити виконання цих технічних вимог. У процесі механічної обробки деталей машин виникає найбільше число проблемних питань , пов'язаних з необхідністю виконання технічних вимог , поставлених конструкторами перед виробництвом. Процес механічної обробки пов'язаний з експлуатацією складного обладнання - металорізальних верстатів; трудомісткість і собівартість механічної обробки більше , ніж на інших етапах процесу виготовлення машин. Ці обставини пояснюють розвиток «технології машинобудування» як наукової дисципліни в першу чергу в напрямку вивчення питань технології механічної обробки і збірки, в найбільшій мірі впливають на продуктивну діяльність підприємства. Складність процесу і фізичної природи явищ , пов'язаних з механічною обробкою , викликала труднощі вивчення всього комплексу питань у межах однієї технологічної дисципліни і зумовила утворення декількох таких дисциплін . Так , явища, що відбуваються при знятті шарів металу ріжучим і абразивним інструментом , вивчаються в дисципліні «Вчення про різання металів» ; вивчення конструкцій ріжучих інструментів і матеріалів для їх виготовлення відноситься до дисципліни « Ріжучі інструменти». Ці спеціалізовані технологічні дисципліни сформувалися раніше, ніж комплексна дисципліна «Технологія машинобудування». У « Технології машинобудування » комплексно вивчаються питання взаємодії верстата , пристосування , ріжучого інструменту і оброблюваної деталі ; шляху побудови найбільш раціональних , тобто найбільш продуктивних і економічних , технологічних процесів обробки деталей машин , включаючи вибір устаткування і технологічного оснащення ; методи раціональної побудови технологічних процесів складання машин.

 

1. ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

 

1.1Опис конструкції деталі. Технічні вимоги до деталі та способи їх забезпечення. Аналіз технологічної конструкції деталі

Деталь “Шестірня” 281620 являє собою тіло обертання, має циліндричну східчасту форму й центральний отвірØ25Н7 мм.

Внутрішня поверхня Ø25Н7 є  базовою для деталі. Жорстке закріплення  з валом здійснюється за допомогою шліцевого з`єднання d-6x26H7x30H12x6D9. Для полегшення складання операції виконано дві фаски 0.6х30º та дві фаски 1х45º. Має місце дві лиски 0.5 мм з правого торця деталі. Також нарізані зуби модулем m=3мм і числом зубів z=25 на довжину 12 мм.

Для полегшення обробки різанням деталь піддається термічній обробці  – поліпшенню до твердості 30 – 42. Деталь не має важко оброблюваних поверхонь  і є технологічною. Габаритні  розміри: 1) максимальна довжина 29 мм; 2) максимальний діаметр Ø81 мм; 3) маса деталі m=0,286 кг; 4) марка сталі: 18ХГТ ГОСТ 1050-88.

До деталі пред`являються наступні вимоги:

• радіальне биття зубчастого вінця щодо бази ВБ становить 0,025мм;
• биття торця бази А та Б становить 0,02 мм;
• допуск перпендикулярності бази В, щодо центрального отвору,становить 0,01 мм;
• шорсткість  поверхні Ø25Н7 становитьRa3,2 мкм;
• шорсткість маточини Ø35j5 становить Ra0,40 мкм;
• шорсткість поверхні Ø35G7 становить Ra0,80 мкм;
• шорсткість зубчатого вінця становить Ra0,40 мкм.

Під технологічністю конструкції  деталі розуміють сукупність її конструкційних і технологічних властивостей, які  дозволяють робити при нормативних виробничих умовах з мінімальними витратами. Ці витрати можна скоротити в значній мірі від правильного вибору варіанта технологічного процесу, його оснащення, механізації й автоматизації, застосування оптимальних режимів обробки й правильної підготовки виробництва.

Аналіз технологічності  конструкції деталі «Шестірня» 281620здійснюється по наступних пунктах :

1)Деталь «Шестірня» 281620 складається зі стандартних і уніфікованих конструктивних елементів, що дозволяє використовувати як заготівля штампування, що у свою чергу знижує відхід металу в стружку.

2)Дана деталь має правильну геометричну форму, всі елементи деталі добре доступні й прості з погляду обробки різанням.

3)Матеріал деталі легко доступний, тому що має широке поширення в машинобудуванні.

4)Конструкція деталі «Шестірня» 281620 забезпечує можливість застосування типового технологічного процесу, тому для виготовлення деталі не потрібно складні пристосування й технологічне оснащення.

Виходячи з вищевикладеного  можна зробити висновок,що деталь «Шестірня» 281620 є технологічною.

 

1.2 Характеристика матеріалу деталі (термообробка; фізико-механічні властивості)

Деталь “Шестірня” 281620 виготовлена з легованої сталі марки 18ХГТ ГОСТ 1050 – 88.З цієї Сталі виготовляють шестірні, вал-шестерні, черв'ячні вали, шпинделі та інші деталі із загальною підвищеною міцністю, що працюють при середніх швидкостях и середніх лещатах.

Технологічні властивості Сталі 18ХГТ:

- температура кування 800-1200°С, Перетини до 250 мм прохолоджується на повітрі,251-350 – у ямі;

- сталь, що зварюється  добре;

- має гарні обробні  властивості (при обробці твердим сплавом = 0,45,

швидкорізальної сталі = 0,25);

-мало схильна до відпускної крихкості.

Таблиця 1 – Фізико-механічні  властивості матеріалу

Марка сталі	Межа текучості , Н/мм	Тимчасовий опір , Н/мм	Відносне подовження ,%	Відносне звуження Ψ,%	Ударна в'язкість Дж/	Твердість за Бринеллєм
						Число твердості, НВ	мм
18ХГТ	785	980	10	45	59	217	25

 

 

2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ

2.1 Характеристика типу  виробництва 

Тип виробництва визначається залежно від заданої кількості  деталей, виготовлених у плині року, їхньої маси й трудомісткості виготовлення.

Деталь «Шестірня» 281620 виготовляється зі сталі 18ХГТ 4543-71, маса деталі 0,285 кг, річний обсяг випуску 40000 шт.

Для визначення типу виробництва  використовуємо дані, наведені в таблиці 2.

Таблиця 2 - Залежність типу виробництва від обсягу випуску  й маси деталей.

Маса деталі, кг	1.1 Тип виробництва
	Одиничне	Дрібносерійне	Середньосерійне	Багатосерійне	Масове
50.1	<10	10-2000	1500-100000	75000-200000	200000
1.0-2.5	< 10	10-2000	1000-50000	50000-100000	100000
2.5-5.0	< 10	10-2000	500-35000	35000-75000	75000
5.0-10	< 10	10-2000	300-25000	25000-50000	50000
>10	< 10	10-2000	200-10000	10000-25000	25000

З таблиці 2 видно, що тип  виробництва для даної деталі - середньосерійне.

Середньосерійне виробництво характеризується обмеженою номенклатурою виробів виготовлених періодично повторюваними партіями, і порівняно більшим обсягом випуску.

Також при визначенні типу виробництва важливе місце має  коефіцієнт закріплення операцій - це відношення числа всіх різних технологічних  операцій, виконаних або підлягаючому виконанню в плині місяця, до числа  робочих місць.

На підприємствах серійного  виробництва більша частина встаткування складається з універсальних  верстатів, верстатів зі ЧПУ. Використовується як спеціальна так універсальне технологічне оснащення. Визначення розміру партії деталей запускаються одночасно  у виробництво визначиться по формулі (2.1):

 

;               (2.1)

де: N – річна програма випуску деталей 40000;

       t – кількість днів на яке необхідно мати запас деталей для безперервного виконання програми,5…10 днів;

       Ф –  дійсний річний фонд часу роботі 252 дня.

.

Перевіримо розмір партії з умови зручності в плануванні, для чого визначаємо кількість можливих запусків у рік.

                          (2.2)

Приймаємо , тоді розмір партії дорівнює:

N;   n=.

 

2.2 Вибір і обґрунтування  методу одержання заготовки

Тому що вибір методу одержання  заготовки впливає на собівартість виготовлення деталі, необхідно прагнути до того, щоб конфігурація й розміри  заготівлі були максимально наближені  до конфігурації й розмірів готової  деталі. На метод одержання заготівлі  впливають наступні фактори:

1. форма й розміри деталі;
2. матеріал деталі;
3. тип виробництва;

У машинобудуванні основними  видами заготівель залежно від призначення

деталей є: виливка із чорних і кольорових металів, заготівлі  з металокераміки,ковані й штамповані заготівлі, заготівлі із прокату, зварені  заготівлі. Аналізуючи конструктивно-технічні вимоги до заданої деталі «Шестірня» 281620 можна припустити наступні методи одержання заготовки:

 

   1)штампування на молотах з ГОСТ 4505-89;

2)прокат трубний  ГОСТ .