Технологический процесс изготовления рычага

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ. ..............................................................................................4

1.1 Краткие сведения о детали. Технические требования .................................................4

1.2 Анализ технологичности конструкции детали .............................................................6

 

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА. .............................................................7

2.1 Определение типа производства.....................................................................................7

2.2 Выбор или проектирование  заготовки ..........................................................................9

2.3 Проектирование маршрутной технологии...................................................................12

2.4 Выбор оборудования, инструмента и приспособлений .............................................16

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.......................................................................20

 

 

 

 

 

 

 

1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

1. Краткие сведения о детали. Технические требования

 

У нашего рычага имеются два посадочных диаметра, внутренний Ø22 S7 и наружный Ø19 h12. Для получения допусков, указанных на чертеже, необходимо применить универсально-сборочное приспособление. Используем планшайбу для смещения оси вращения и обработки наружного диаметра, а затем, используя как базу данный Ø19, используем эту же планшайбу с отверстием и получаем Ø22 S7. Фаску 3х45°  получим отдельной операцией на вертикально-сверлильном станке. После получения готовой детали применяем закалку ТВЧ с отпуском поверхности А.

 

1. Анализ точности и шероховатости поверхностей.

 

Точность и шероховатость поверхностей указаны в таблице 1.1, где также  приведены возможные методы обработки. Номера поверхностей показаны на рисунке 1.1.

 

Таблица 1.1 – Данные о поверхностях детали.

Номер поверхности детали	Наименование поверхности	Размер, поле допуска	Шероховатость, Ra, Rz	Методы обработки
1	Торец: Получистовое Чистовое	25,4 ±IT14/2 25 ±IT14/2	Rz80 Rz40	Фрезерование
2	Отверстие:  Чистовое	Ø20 Н14	Rz40	Сверление
3	Торец: Получистовое Чистовое	15,2 ±IT14/2 15 (-0,5)	Ra12,5	Точение
4	Наружный диаметр: Получистовое Чистовое	Ø19,4 h12 Ø19 h12	Ra12,5 Ra6,3	Точение
5	Фаска коническая:  Чистовое	Ø19 1х45° ±IT14/2	Ra12,5	Точение
6	Торец: Черновое  Получистовое Чистовое	Ø21,4 H14  Ø21,8 H10  Ø22 S7	Ra25 Ra12,5  Ra12,5	Точение
7	Фаска коническая:  Чистовое	Ø22 1х45° ±IT14/2	Ra12,5	Точение
8	Фаска коническая:  Чистовое	Ø22 3х45° ±IT14/2	Rz40	Сверление

 

 

Рисунок 1.1. – Эскиз рычага с нумерацией обрабатываемых поверхностей.

 

2. Анализ точности линейных размеров детали.

 

Для данной детали:

• Габариты детали 35х37х110 мм;
• Внутренний Ø22 выполнен по S7.
• Наружный Ø19 h12.

Вывод: выполнение линейных размеров детали не представляет сложности при обработке на станках нормальной точности.

 

 

3. Материал детали, его химические и механические свойства 
   

Механические свойства  и химический состав стали 45 ГОСТ 2590-88 показаны в таблицах 1.2 и 1.3.

Таблица 1.2 – Механические свойства стали 45 ГОСТ 2590-88

Предел прочности при растяжении, кгс/мм2	Предел прочности при изгибе, кгс/мм2
18	40

 

Таблица 1.3 – Химический состав стали 45 ГОСТ 2590-88

Углерод, %	Кремний, %	Марганец, %	Фосфор	Сера
			не более %	не более %
0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,035	0,04

 

2. Анализ технологичности конструкции детали

 

1. Качественная оценка технологичности конструкции изделия

 

Деталь  не имеет зубчатых венцов и глубоких отверстий, для которых предусмотрено применение специального инструмента. Небольшие габаритные размеры и достаточная толщина стенок обеспечивают достаточную жесткость детали. Конструкция детали позволяет обрабатывать все поверхности.

Поверхности, которые можно применять  в качестве технологических баз  для выполнения тех или иных размеров деталей, приведены в таблице 1.4.

 

Таблица 1.4 – Технологические базы.

Номер обрабатываемой поверхности	Номер поверхности, применяемой в  качестве технологической базы
1,2*	1*
3,4,5	1,2
6,7	3,4
8	1

 

*- необработанная поверхность.

 

2. Количественная оценка технологичности конструкции изделия

 

Для количественной оценки необходимо определить ряд коэффициентов. В  учебном курсовом проекте ограничимся  определением коэффициентов:

• унификации конструктивных элементов;
• точности.

Для оценки технологичности детали по шероховатости достаточно выявить необходимость применения отделочных операций.

 

 

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов

 

Коэффициент унификации конструктивных элементов (Ку.э.) рассчитывается по формуле:

,

где  Qу.э. – число унифицированных конструктивных элементов детали;

Qэ. – общее число конструктивных элементов детали.

 

По чертежу детали определяем, что большинство элементов детали не являются унифицированными. Хотя деталь и не имеет труднодоступных для обработки поверхностей, но по коэффициенту унификации конструктивных элементов данная деталь не технологична, так как требуется дополнительное применение УСП-8, а в частности планшайба для установки в патрон токарного станка.

 

2.  Коэффициент точности

 

Коэффициент точности (Кт.ч.) рассчитывается по формуле:

,

где   T1 – квалитет размера;

•          n1 – число размеров детали одного квалитета.

 

Пользуясь чертежом детали, определяем, что:

-   IT7 имеет 1 размер (внутренний диаметр);

• IT12 имеет 1 размер (наружный диаметр).

 

К числу размеров, выполненных по IT14, кроме линейных и диаметральных размеров с неуказанными отклонениями, относятся:

• линейные размеры фасок;
• радиусы, закругления и т.п.

Для расчета коэффициента точности составляем таблицу 1.5.

 

Таблица 1.5 – Расчет коэффициента точности.

Квалитет размера Т1      7    12   14 Число размеров n1      1     1    7 Произведение Т1·n1    7     12    98

S n1 = 9 S T1·n1 = 117

 

Кт.ч. = 1 – 9 / 117 = 0,92

 

Таким образом, данная деталь по коэффициенту точности является технологичной.

 

3.  Оценка технологичности детали по шероховатости.

 

Чистовым шлифованием можно  достигать шероховатости Ra = 0,4..0,5 мкм. Для получения меньших значений параметров шероховатости необходимо применять специальные отделочные методы обработки:

• тонкое шлифование;
• суперфиниш;
• хонингование и т.д.

Класс чистоты обработанной поверхности  соответствует 3му, кроме наружного диаметра, а на токарно-винторезных станках нормальной точности мы получим до 7-го класса чистоты поверхности, поэтому при получении шероховатости заданной по чертежу у нас не возникнет проблем.

Так как данная деталь не требует  применения специальных отделочных методов обработки, следовательно, технологична по шероховатости.

Таким образом, на основании качественной и количественной оценки  можно сказать, что данная деталь является технологичной.

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

2.1 Определение  типа производства

 

По таблице 2.1 /1/ определяем тип производства. При массе детали 0,386 кг и объёме выпуска 400 штук в год установлен мелкосерийный тип производства.

Данный тип производства характеризуется  ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим  объемом выпуска.

На предприятиях мелкосерийного производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащенных как специальными, так и универсальными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство. Представляется также возможным располагать оборудование в последовательности технологического процесса для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки, с соблюдением принципов взаимозаменяемости при обработке. При небольшой трудоемкости обработки или недостаточно большой программе выпуска изделий целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, т.е. после обработки всех заготовок партии на одной операции производить обработку этой партии на следующей операции. При этом время обработки на различных станках не согласуют. Заготовки во время работы хранят у станков, а затем транспортируют целой партией.

В мелкосерийном производстве принимают  также переменно-поточную форму  организации работ. Здесь оборудование располагают по ходу технологического процесса. Обработку производят партиями, причем заготовки каждой партии могут несколько отличаться размерами или конфигурацией, но допускают обработку на одном и том же оборудовании. В этом случае время обработки на смежных станках согласуют, поэтому движение заготовок данной партии осуществляется непрерывно, в порядке последовательности технологического процесса. Для перехода к обработке партии других деталей переналаживают оборудование и технологическую оснастку (приспособления и инструмент).

Для мелкосерийного производства необходимо определить партию выпуска деталей.

 

Принимаем партию запуска n_зап. = 100 деталей 4 раза в год. Это создаст на рабочих местах полную загруженность при выполнении партии деталей, а также обеспечит нам необходимую временную паузу  между партиями для выполнения других заказов.

 

План технологического процееса изготовления рычага: 

 

 

 

2.2.  Выбор  вида и способа получения заготовки

 

Форма данной детали характеризуется сочетанием цилиндрических и плоских поверхностей, имеющих общую ось.

Механической обработке подлежат  не все поверхности.

В качестве применяемого материала  используется сталь 45 ГОСТ 2590-88. Учитывая, что тип производства – мелкосерийный, технически целесообразно и экономически выгодно применить  штамповку согласно ГОСТ 7505-89.

Заданную по чертежу точность и  шероховатость можно получить фрезерованием сверлением и долблением.

 

 

2.2.1. Исходные  данные для расчета

 
          При производстве  металлических изделий широко  применяют обработку металлов давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Основными способами обработки металлов давлением являются прокатка, волочение, прессование, ковка и штамповка.

            Горячая объёмная штамповка поковок  осуществляется в штампах. Штамп  состоит из двух разъёмных частей, внутренние полости которых в собранном виде образуют ручьи. Течение металла при деформации ограничивается формой и размерами внутренней полости штампа. Получаемые поковки отличаются высокой точностью размеров, большей сложностью конфигурации, хорошим качеством поверхности и меньшими допусками. Следовательно, штамповка обеспечивает значительную экономию металла, снижает трудоёмкость обработки в кузнечном цехе и при последующей механической обработке, повышает коэффициент использования металла и увеличивает производительность оборудования.

          Горячую объёмную штамповку широко  применяют в автомобильной, тракторной, транспортной, авиационной и других  отраслях промышленности.

        Основная операция горячей объемной штамповки (ГОШ) может быть выполнена за один или несколько переходов. При каждом переходе формообразование осуществляется специальной рабочей полостью штампа – ручьем (гравюрой). Переходы и ручьи делятся на две группы: заготовительные и штамповочные.

         Протяжной ручей предназначен для увеличения длины отдельных участков заготовки за счет уменьшения площади их поперечного сечения, выполняемого воздействием частых слабых ударов с кантованием заготовки.