Разработка технологического процесса механической обработки детали «Цапфа»

Содержание.

Введение

1.    Технологический раздел.

1.1. Назначение детали.

1.2. Анализ детали с точки зрения её возможности обработки на автоматическом оборудовании.

1.3. Разработка технологического маршрута обработки вала.

1.4. Нормирование технологического процесса.

1.5. Выбор оборудования.

1.6. Разработка принципиальной схемы линии. Выбор и обоснование транспортно-складской системы.

1.7. Циклограммы работы РТК.

2.    Конструкторский раздел.

2.1. Патентная проработка объекта автоматизации.

2.2. Описание конструкции выбранного средства автоматизации или механизации.

2.3. Проектные расчеты.

Выводы

Литература

Приложение

Введение.

Автоматизация производственных процессов подразумевает комплекс мероприятий по разработке новых прогрессивных технологических процессов и проектированию на их основе высокопроизводительного технологического оборудования.

Решение вопросов автоматизации во многом зависит от уровня развития технологии и техники, орудий труда и средств производства. Внедрение средств механизаций и автоматизации в первую очередь в крупносерийное и массовое производства объяснялось тем, что затраты на создание специального и специализированного дорогостоящего оборудования оправдывались только при изготовлении больших партий изделий. Однако современный уровень производства даже в развитых в промышленном отношении странах характеризуется тем, что объём крупносерийного и массового производства постоянно снижается.

Есть основания полагать, что в условиях бурного развития науки и техники, совершенствования технологии и организации производства доля объёмов массового производства будет снижаться вследствие постоянной необходимости замены машин, станков, приборов усовершенствованными моделями. В связи с этим направлением, даже в крупносерийном и массовом производстве следует обеспечить возможность его перестройки для перехода на изготовление нового вида продукции.

Задачи механизации и автоматизации применительно к единому, мелкосерийному и серийному производствам значительно усложняются. Однако решение их стало в настоящее время вполне реальным благодаря созданию научных основ технической подготовке производства, широкого применения станков с ЧПУ и «обрабатывающих центров» (многоцелевых станков с ЧПУ), промышленных роботов, автоматизированных транспортно-накопительных средств, складов, большому набору и ассортименту вычислительной техники.

Одним из требований, диктующим необходимость дальнейшего развития и внедрения автоматизации, является резкое сокращение времени на переход к изготовлению новой продукции, повышению качества и вязаных с этим материальных затрат.

В связи с этим очень остро стоит вопрос о подготовке и обучению специалистов методам и принципам построения автоматического производственного процесса изготовления и сборки изделий машиностроения в массовом серийном и мелкосерийном производствах, а также методам автоматического управления производственными процессами.

НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЕ РАБОТЫ ДЕТАЛИ.

Деталь-цапфа. Изготавливается из углеродистой конструкционной качественной стали  40 ГОСТ 1051-88. На цапфе имеются шлицы они подвергаются поверхностной закалке токами высокой частоты. Термообработке цапфа не подвергается. Основное служебное значение имеют следующие диаметральные размеры: ○36h9,  ○35h8, ○34f7.

Химический состав стали 40:

C=0.37÷0.45%; Mn=0.7÷1%; Si=0.17÷0.37%; P=0.04%; S=0.04%; Cr=0.25%; N=0.25%.

Механические свойства:

σт=34кг/мм  -предел текучести

σв=34кг/мм  -предел прочности

δ=19% -относительное удлинение

ψ=45% - относительное сужение (после разрыва)

dн=6кГн –ударная вязкость.

Физические свойства:

Коэф. Линейного расширения α=10  мм/мм*град при температуре b°C 20÷100=12.4

Теплоемкость в кал/г*град при температуре b°C 0÷100°C=0,112

Теплопроводность в кал/см*сек °C при температуре b°C 100=0,142

Модуль нормальной упругости в кг/мм  -2 350

Модуль сдвига кг/мм  8400

Удельный вес в г/см  7,81

Выбор метода получения заготовки определяется:

-технологической характеристикой материала детали, то есть его литейными свойствами и способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением.

-конструктивными формами и размерами заготовки.

-требуемой точностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностных слоев.

-величиной объема выпуска и времени, на которое рассчитано выполнение этого задания и др.

Наиболее рациональной заготовкой в условиях крупносерийного производства является поковка, так как при механической обработке снижается отход металла, припуски и допуски уменьшаются на 20÷35%. Следовательно происходит значительная экономия металла, что ведет к снижению затрат на обработку и к снижению себестоимости готовой детали.  

Однако в качестве заготовки для изготовления детали –“Цапфа”. Более целесообразным с экономической точки зрения выглядит использование калиброванного прутка, так как переналад диаметров по длине детали незначительный и составляет: min0.5мм; max5мм на длине 20мм на сторону.

Определение припусков.

а) Опытно-статитический метод

Номинальный диаметр: ○36мм, Ra=1.25мкм, h9.

Требуемую шероховатость и поле допуска может обеспечить чистовое точение. Поэтому назначаем двухкратную токарную обработку с общим припуском 5мм. Припуск на черновое точение 4мм, на чистовое точение 1мм.

Диаметр диаметр заготовки:36+5=41мм.

По ГОСТ 7417-75 принимаем калиброванный пруток ○41мм.

Номинальный диаметр: ○35мм, Ra=2.5мкм, h8.

Требуемую шероховатость и поле допуска может обеспечить чистовое точение. Поэтому назначаем двухкратную токарную обработку с общим припуском 41-35=6мм. Припуск на черновое точение 5мм, на чистовое точение 1мм.

Номинальный диаметр: ○34мм, Ra=2.5мкм, f7.

Требуемую шероховатость и план точности может обеспечить шлифование. Поэтому назначаем двухкратную токарную обработку плюс шлифование  с общим припуском 41-34=7мм. Припуск на шлифование 0.5мм, на черновое точение 5.5мм, на чистовое точение 0.5мм.

Номинальный диаметр: ○25мм, Ra=2.5мкм, h11.

Требуемую шероховатость и поле допуска может обеспечить чистовое точение. Поэтому назначаем двухкратную токарную обработку с общим припуском 41-25=16мм. Припуск на черновое точение 13мм, на чистовое точение 3мм.

б) Расчетно-статический метод.

Номинальный диаметр: ○36мм, Ra=1.25мкм, h9.

Требуемую шероховатость и план точности обеспечит чистовое точение. Припуск на черновое точение 2.7мм, на чистовое точение 1мм. Общий припуск 3.7мм.(М/у 1130 таб.4 стр.49).

Диаметр заготовки 36+3.7=39.7мм.

По ГОСТ 7417-75 принимаем калиброванный пруток ○40мм. (М/у 1130 стр.47).

Следовательно припуск на черновое точение равен 3мм.

Номинальный диаметр: ○35мм, Ra=2.5мкм, h8.

Требуемую шероховатость и поле допуска может обеспечить чистовое точение. Общий припуск 40-35=5мм. Припуск на черновое точение 4мм, на чистовое точение 1мм.

Требуемую шероховатость и план точности может обеспечить шлифование. Поэтому назначаем двухкратную токарную обработку плюс шлифование  с общим припуском 41-34=7мм. Припуск на шлифование 0.4мм, на черновое точение 7-(0.4+1)=5.6мм, на чистовое точение 1мм.

Номинальный диаметр: ○25мм, Ra=2.5мкм, h11.

Требуемую шероховатость и поле допуска может обеспечить чистовое точение. Общий припуск 40-25=15мм. Припуск на черновое точение 14.1мм, на чистовое точение 0.9мм.

в) Величины припусков на одну сторону на обработку торцевых