43289

Разработка технологического процесса изготовления фрезы шпоночной 2234-0375

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Задачи стоящие перед современным машиностроением в значительной степени определяет инструмент обеспечивающий промышленное производство наличие режущего инструмента способного обрабатывать поверхности детали с требуемой точностью и качеством поверхностного слоя позволяющего выполнять производственные задания и изготавливать конкурентоспособную продукцию проектированию режущего инструмента уделяется большое внимание для создания нового инструмента а не стандартизированного. Эффективность работы металлообрабатывающего...

Русский

2013-11-04

199.5 KB

37 чел.

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 ВВЕДЕНИЕ

Задачи стоящие перед современным машиностроением в значительной степени определяет инструмент обеспечивающий промышленное производство, наличие режущего инструмента, способного обрабатывать поверхности детали с требуемой точностью и качеством поверхностного слоя, позволяющего выполнять производственные задания и изготавливать конкурентоспособную продукцию, проектированию режущего инструмента уделяется большое внимание, для создания нового инструмента а не стандартизированного.

Автоматизация технологических процессов, широкое внедрение робототехники, использование гибких производственных систем обеспечивает высокую производительность труда. Эффективность работы металлообрабатывающего оборудования, качество и точность получаемой детали во многом зависят от того как функциональные системы связаны с режущим инструментом, поэтому современные знания в области проектирования режущего инструмента во многом определяет эффективность производства.

Основные требования предъявляемые к режущему инструменту, определяет их служебное назначение, т.е. способностью выполнять требуемые функциональные действия, обеспечивающие при этом образование соответствующей поверхности на заготовке и необходимые экономические показатели процесса обработки.

Возможности процесса резания обрабатываемой заготовки обеспечивает материал режущей части инструмента а так же правильный выбор геометрических параметров. Получение требуемой формы, размеров и качества обрабатываемой поверхности детали обеспечивает конструкция инструмента. В  первую очередь его режущих кромок, а так же особенность крепления, базирования и регулирования инструмента на размер.

Экономическая эффективность режущего инструмента определяется с одной стороны производительностью обработки с другой ее себестоимостью, производительность зависит от режима обработки детали т.е скорости резания, подачи, глубины резания, а эти показатели обуславливаются материалом режущей части инструмента, его конструктивным исполнением, условиями формирования стружки и ее отвода из зоны резания, количеством одновременно рабочих режущих кромок и многими другими условиями.

Себестоимость обработки детали зависит как от конструктивных особенностей инструмента так и от трудоемкости его изготовления и возможности изготовления режущих свойств в ходе эксплуатации.

Целью данного проектирования является создание оптимальной конструкции режущего инструмента для конкретных условий использования.

Задачей курсового проекта является разработка технологического процесса изготовления фрезы шпоночной 2234-0375.

Исходными данными для курсового проектирования является тип производства.

        

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

Фреза шпоночная, составная (рис.1). Фреза – лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания инструмента без возможности изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадают с осью вращения (ГОСТ 25751-83).

Фрезы представляют собой тела вращения с формой производящей поверхности, зависящей от формы обрабатываемой поверхности и расположения оси фрезы относительно детали. При работе производящая поверхность фрезы с образованными на ней зубьями касается обрабатываемой поверхности.

Отклонение размеров деталей после обработки фрезерованием могут находится в пределах 7-9 го квалитетов (ГОСТ 25347-82) при параметрах шероховатости до Ra =1,25 мкм (ГОСТ 2789-73).

Особенность работы шпоночной фрезы заключается в том, что она фрезерует шпоночный паз в несколько проходов как в одну, так и в другую сторону, причем в конце каждого прохода осуществляется вращательная подача. Для обеспечения жесткости длину рабочей части делают равной трем диаметрам фрезы при диаметре сердцевины до 0,3 диаметра фрезы.

Фрезы выполняют с прямыми или винтовыми канавками, цилиндрическими или коническими хвостовиками, с двумя зубьями, причем один торцовый зуб делают равным половине диаметра фрезы, а второй стачивают у оси фрезы.

Высокие свойства быстрорежущих сталей (Р6М5) создаются легированием карбидообразующими элементами в таком качестве, при котором они связывают почти весь углерод и карбиды и существенно меняет характер структурных превращений. Такими элементами являются хром, вольфрам, ванадий, кобальт. Вольфрам и его химический аналог молибден обеспечивают теплостойкость стали. Увеличению теплостойкости и твердости после термической обработки способствует кобальт и в меньшей степени ванадий. Хром увеличивает прокаливаемость.

    

                                     Рисунок 1 — Эскиз заготовки

КП   2-360101    И-41 2010  ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Таблица 1.1 Химический состав и механические свойства Стали Р6М5 ГОСТ 19265-73 и Сталь 45 ГОСТ 1050-74

Химический

  состав

                      Марка  

                       

C

W

Mo

Cr

V

Mn

Si

Fe

Р6М5

0,9

6

5

3,6

2

0,5

0,5

80

Сталь 45

0,40

----

----

0,25

----

0,80

0,37

----

Таблица 1.2 Химические свойства чугуна СЧ 15 ГОСТ 1412-79

Параметры

                      Марка  

                

P

HB

σ

Ln

E

CO

Р6М5

8,15

225

3400

----

200000

700

Сталь 45

----

2290

600

----

----

----

                                           

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность.

Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие представление о детали, также указаны все размеры с отклонениями, шероховатостями поверхностей и техническими требованиями, предъявляемыми к детали, сведения о марке материала, а также его массе. Размеры на чертеже детали нанесены в правильной последовательности и чтение размеров не представляет никакой трудности. На чертеже проставлены шероховатости и квалитеты точности, которые необходимы для обработки.

Труднодоступных поверхностей деталь не имеет.

Деталь имеет достаточные технологические базы для удобного и устойчивого крепления в приспособлениях при обработке, что исключает поиск и выбор вспомогательных баз.

Весьма существенно то, что возможно применение прогрессивной заготовки, близкой по своей форме и размерам к форме и размерам готовой детали.

Количественный анализ детали на технологичность заключается в расчете коэффициентов унификации (КУЭ), точности (КТ) и шероховатости (КШ). Квалитеты точности и параметры шероховатости представлены в таблице 3.

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

    Таблица 1.3 Квалитеты точности и параметры шероховатости поверхностей

№ поверхности

Квалитет точности А

Шероховатость поверхности Б, мкм

Класс шероховатости

1

12

3,2

5

2

12

3,2

5

3

8

3,2

5

4

6

0,63

4

5

6

0,63

4

6

6

0,63

4

7

6

0,63

4

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Коэффициент унификации конструкции элементов детали КУЭ определяется по формуле:

                                                КУЭ = ОУЭОБЩ                                              (1.1)

 

где ОУЭ – число конструктивных элементов детали выполненных по стандарту;

ООБЩ – число всех конструктивных элементов детали

КУЭ = 7/7= 1

Деталь считается технологичной, т.к. 1 > 0,6

Коэффициент точности обработки КТ определяется по формуле:

                                                 КТ = 1 — 1/АСР                                             (1.2)

где АСР – средний квалитет точности обработки

Средний квалитет точности обработки определяется по формуле:

                                   АСР = (1*n1+2*n2+…+ 17*ni)/Σni                              (1.3)

где 1,2,3…17 – номер квалитета точности размеров

n1, n2ni – количество размеров соответствующего квалитета

Σni – общее количество поверхностей

АСР = (12*2+8*1+6*4)/7= 8

КТ = 1 — 1/8 = 0,875

Так как 0,875 > 0,8 то деталь является весьма точной

Коэффициент шероховатости КШ, определяется по формуле:

                                                     КШ = 1/БСР                                                (1.4)

где БСР – средний класс шероховатости

Средний класс шероховатости определяется по формуле

                                    БСР = (1*n1+2*n2+…+ 14*n14)/Σni                            (1.5)

где 1,2,3…14 – класс шероховатости

n1n14 – количество поверхностей соответствующего класса шероховатости

Σni – общее количество поверхностей

БСР = (5*3+4*4)/7 = 3,85

КШ = 1/3,85 = 0,26

Так как  0,26 > 0,16, то изделие относится к хорошо обрабатываемому.

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор вида и метода получения заготовки. Экономическое обоснование выбора заготовки

Для получения заготовки детали “Фреза шпоночная” используем метод проката. Из проката круглого сечения изготавливают инструменты класса “валиков”, т.к. Шпоночная фреза является составной поэтому необходимы две заготовки: из конструкционной стали для хвостовика и быстрорежущей стали для рабочей части.

Рисунок 2 — Эскиз заготовки

Заготовки из проката будет иметь следующие размеры:

Длина рабочей части:

Lзаг.раб. = 26,6 мм

с учетом допуска Lзаг.раб. = 26,6±0,4 мм

Длина хвостовика:

Lзаг.хв. = 59,6 мм

с учетом допуска Lзаг.хв = 59,6±0,4 мм

Общая длина заготовки после сварки:

Lзаг = 80,2±0,5 мм

Диаметр заготовок:

Рабочая часть: 18+0,8

Хвостовая часть: 18+0,8

Для определения массы заготовки разбиваем её на элементарные фигуры и определяем объём каждой фигуры. Так как изделие состоит из двух свариваемых заготовок то их массу определям по формулам отдельно для рабочей части и отдельно для хвостовика:

                                        Мраб = πd2/4*Lраб*ρраб ;                                     (2.1)

                                          Мхв = πd2/4*Lхв*ρхв ;

                                          

где d2 – диаметр заготовки, мм; d2  = 18  мм,

      L – длина заготовки, м; Lраб = 2,66 м, Lхв = 5,96 м,

       - плотность материала заготовки, г/см3; раб = 8,15 г/см3,

      хв = 7,85 г/см3.

                      Мраб = 3,14*1,82/4*2,66*8,15 = 55,1 = 0,055 кг.

Мраб = 3,14*1,82/4*5,96*7,85 = 118,9 = 0,118 кг.

Определяем норму расхода материала. В расчетах принимается норма расхода 1,2 раза больше массы заготовки из проката:

Нрасх.раб = 0,055*1,2 = 0,066 кг

Нрасх.хв = 0,118*1,2 = 0,141 кг

Коэффициент использования материала рассчитывается по формуле:

                                   Ким раб = 0,055/0,066 = 0,83                                 (2.2)

                                   Ким хв = 0,118/0,141 = 0,83

 

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Деталь является технологической, т.к. Ким  0,5

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

                      2.2 Разработка проектируемого технологического процесса

 

2.2.1 Анализ базового и проектируемого технологического процесса

В соответствии с типом производства и направлениями совершенствования производства в отросли и на базовом предприятии предложить изменение в существующий технологический процесс и кратко описать новую технологию. Сравнительная характеристика по операциям и применяемому оборудованию базового и проектируемого технологических процессов приведена в таблице 2.1.

 Таблица 2.1 – Сравнительная таблица базового и проектируемого тех. Процесса

Базовый

Проектируемый

Операция

Оборудование

Операция

Оборудование

025

Шлифовальная

3М182

Шлифовальная

3М182

045

Шлифовальная

3М182

Шлифовальная

3М182

055

Шлиф-заточн

3В642

Шлиф-заточн с ЧПУ

ВЗ-519Ф4

Вывод: Проанализировав ТП возникла необходимость изменения в нем части операции. Так же замены оборудования на более прогрессивное и высокопроизводительное, так например 045 Шлифовально-заточная 3В642 заменили на ВЗ-519Ф4.

Применение станка с ЧПУ дает увеличение производительности в 2-5 раз, уменьшается вспомогательное и основное время, затрачиваемое на приемы, смена режущего инструмента, уменьшение производственных площадей.

Таблица 2.2 Обоснование технологических баз

№ опер

ации

Наименование операции

Характер установки

Эскиз

1

2

3

4

025

Шлифовальная

Деталь устанавливается по наружной поверхности

045

Шлифовальная

Деталь устанавливается по наружной поверхности

055

Шлифовально-заточная с ЧПУ

Деталь устанавливается по наружной поверхности

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

  2.3 Выбор оборудования и технологической                                             оснастки

Данные по выбору оборудования для изготовления детали приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Выбор оборудования

№ операц.

Код и модель станка

Наименование операции

Паспортные данные

Габаритные размеры, мм

Мощность, кВт

Ряд частот, мин-1

Ряд подач, мм/об

1

2

3

4

5

6

7

025

Шлифовальная

045

Шлифовальная

055

Шлифовально-заточная с ЧПУ

Выбор оснастки осуществляется в соответствии с конструктивными особенностями изготовляемой детали, схемой ее базирования, выбранным для обработки оборудованием.

Данные по выбору оснастки приведены в таблицах 2.4 2.7.

Таблица 2.4 Выбор установочно-зажимных приспособлений

Номер и наименование операции

Приспособление

Код

Наименование

Тип привода

ГОСТ

025 Шлифовальная

Таблица 2.5 Выбор режущего инструмента

Номер и наименование операции

Наименование режущего инструмента его код

Материал режущей части

Техническая характеристика

ГОСТ

1

2

3

4

5

025 Шлифовальная

045 Шлифовальная

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

055 Шлифовально-заточная с ЧПУ

Таблица 2.7 Выбор измерительного инструмента

Номер и наименование операции

Наименование инструмента его код

Диапазон измерения инструмента

Точность измерения инструмента

Допуск измеряемого размера

Обозначение

ГОСТ

1

2

3

4

5

6

025 Шлифовальная

045 шлифовальная

055 Шлифовально-заточная с ЧПУ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41668. Создание теста средствами Excel 286.5 KB
  Наиболее интересными функциями Excel представляются логические, которые в сочетании с функциями обработки текста и арифметическими функциями позволяют создавать тестовые программы по любому предмету.
41669. Теорія множин 224.99 KB
  Об'єкти що складають множини називаються елементами і позначаються малими буквами латинського алфавіту. алфавіту А B C B А Букви російського алфавіту АВ С А А В SCI код А B C А В А C Цілі числа 0. алфавіту C B C B Букви російського алфавіту B C B C SCI код C B B C Цілі числа 0. алфавіту C B C B Букви російського алфавіту А В Δ C А C SCI код А В C B Δ А Цілі числа 0.
41671. Снятие ВАХ полупроводникового диода 100.29 KB
  Обратный ток диода значительно меньше прямого тока обратите внимание на различный масштаб измерения для прямого и обратного тока. Снимите последовательно зависимость Inp=fUnp а затем Iобр=fUo6p для диода. Полученные данные округлённые до сотых значений ампера при прямом включении и до десятых мкА при обратном включении диода занесите в таблицу 1.
41672. Определение электротехнических характеристик автомобильных кислотных аккумуляторных батарей 94.94 KB
  Характеристики АБ: 1 Марка АБ 2 Год выпуска 3 Материал моноблока 4 Материал сепараторов 5 Объем электролита л 6 Количество положительных пластин шт 7 Количество отрицательных пластин шт 8 Масса кг 9 Устанавливается на автомобиле 10 Емкость АБ Ач 11 Номинальное напряжение В 12 Максимальный разрядный ток А 13 Фирма изготовитель Характеристики АБ дать по справочной литературе для АБ. Комплект приборов и инструмента Э401 для ТО АБ обеспечивает проведение следующих операций: измерение уровня электролита в аккумуляторах ...
41673. Ознакомление со средой Autocad 2010 3.14 MB
  Интерфейс начальной настройки utoCD 2010 Ранние версии начиная с utoCD 2002 по utoCD 2008 включительно представляло интерфейс рабочего пространства в классическом виде которое представлено на рис. Рисунок 2 Классический вид рабочего окна utoCD 2010 Предлагается рассмотреть вид классического интерфейса окна программы. 3 приведена верхняя часть окна Рисунок 3 Строка заголовка строка меню панель быстрого вызова Рисунок 4 Окно работы с файлом Данное окно вызывается нажатием на после чего выпадает окно представленное на...
41674. Исследование типовых звеньев 193.53 KB
  3 Контрольные вопросы: Что такое передаточная функция Что такое переходная характеристика Что такое импульсная разгонная характеристика Как параметры каждого типового звена влияют на переходные характеристики системы Назовите основные типовые динамические звенья их передаточные и переходные функции. Что такое характеристическое уравнение Что такое нули и полюса передаточной функции Как их найти Какие показатели качества САР можно определить по переходной характеристике Таблица 1.3 Контрольные вопросы: Что такое передаточная...
41675. ФАКТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 60.28 KB
  Исходные данные: Грузоподъемность автомобиля q т Время в наряде Т ч Коэффициент использования грузоподъемсти γ Коэффициент использования пробега β Время постоя под загрузкойразгрузкой t зрч Техническая скорость Vт км ч 10 8 08 09 02 45 Расчетные формулы: Расчет суточной производительности автомобиля Q в тоннах и P в тоннокилометрах производится по следующим формулам: где: Tн время работы автомобиля в наряде; vт средняя техническая cкорость движения автомобиля км ч; qн номинальная...
41676. Исследование однофазного трансформатора 228.47 KB
  Методическое указание Самара Самарский государственный технический университет 2008 Печатается по решению Редакционноиздательского совета СамГТУ УДК621 313 Исследование однофазного трансформатора: метод. Содержат практические рекомендации по экспериментальным методам определения основных характеристик однофазного трансформатора по обработке опытных данных и оформлению отчетов а также контрольные вопросы. Такое изменение или трансформация переменного тока...