Дипломная работа: Разработка конструкции приспособления для притира корпусных отверстий
II. Технолого-машиностроительная часть
ВВЕДЕНИЕ
Технолого-машиностроительная часть включает разработку технологического процесса изготовления детали.
При разработке технологического процесса изготовления детали в качестве объекта производства выбирается деталь средней сложности (вороток).
На рабочем чертеже детали указываются размеры, предельные отклонения, допуски формы и расположения поверхностей, требования к шероховатости поверхностей и другие требования, которым она должна соответствовать.
Сборочные чертежи, содержат необходимые проекции и разрезы.
На чертеже указываются посадки в сопряжениях, выдерживаемые и регулируемые размеры при сборке.
В технических требованиях должны быть указаны:
- точность сборки,
- точность балансировки вращающихся частей,
- моменты затяжки резьбовых соединений и другие сведения.
К сборочному чертежу составляется спецификация, выполняемая на отдельных листах формата А4.
1. Описание характеристик детали
1.1 Технологический анализ чертежа
В данной части дипломного проекта рассмотрена часть основных процессов изготовления детали. Описаны основные параметры этой детали, технические характеристики материала, из которого она изготовляется. Способ получения и расчёта режимов резания, технологических процессов, таких, как токарная обработка и сверление. А так же выбор оптимального оборудования для проведения данных видов обработки.
Деталь типа «вороток» необходима для проведения ремонта печатной машины Planeta - Variant P44-3, после всех механических обработок которой, закрепляется в корпусе приспособления для притира корпусных отверстий.
1.2 Характеристика материала детали типа «вороток»
а) Материал детали:
Сталь конструкционная легированная 40Х, по ГОСТ 4513 - 71
б) Химический состав:
| № п/п | Химический элемент | Содержание в сплаве, % |
| 1 | Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| 2 | Марганец (Mn) | 0,50-0,80 |
| 3 | Медь (Cu) | до 0,30 |
| 4 | Никель(Ni) | до 0,30 |
| 5 | Сера(S) | до 0,035 |
| 6 | Углерод (C) | 0,36-0,44 |
| 7 | Фосфор (P) | до 0,035 |
| 8 | Хром(Cr) | 0,80-1,10 |
Механические свойства при Т = 200С материала 40Х
Твердость: НВ 217 кг/см2
| Сортамент | Размер | Направление |
σв |
σт |
δ5 |
ψ | KСU | Термообработка |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % |
кДЖ/м2 |
- |
| Пруток | Ø 28-55 | продольное | 940 | 800 | 13 | 55 | 850 |
г) Физические свойства материала 40Х
| Т |
Е*10-5 |
α*10 | λ | ρ | C |
R*109 |
| град | МПа | 1/град | Вт/(м*град) |
Кг/м3 |
Дж/(кг*град) | Ом*м |
| 20 | 2,14 | 7820 | 210 | |||
| 100 | 2,11 | 11,9 | 46,0 | 7800 | 466 | 285 |
| 200 | 2,06 | 12,5 | 42,7 | 7770 | 508 | 346 |
| 300 | 2,03 | 13,2 | 42,3 | 7740 | 529 | 425 |
| 400 | 1,85 | 13,8 | 38,5 | 7700 | 563 | 528 |
| 500 | 1,76 | 14,1 | 35,6 | 7670 | 592 | 642 |
| 600 | 1,64 | 14,4 | 31,9 | 7630 | 622 | 780 |
| 700 | 1,43 | 14,6 | 28,8 | 7590 | 634 | 936 |
| 800 | 1,32 | 26,0 | 7610 | 664 | 1100 | |
| 900 | 26,7 | 7560 | 1140 | |||
| 1000 | 28,0 | 7510 | 1170 | |||
| 1100 | 28,8 | 7470 | 1200 | |||
| 1200 | 7430 | 1230 |
д) Технологические свойства материала 40х.
| Свариваемость: | трудносвариваемая |
| Флокеночувствительность: | чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости: | склонна |
Обозначения:
| Механические свойства | ||
|
σв |
Предел кратковременной прочности | МПа |
|
σт |
Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) | МПа |
|
δ5 |
Относительное удлинение при разрыве | % |
| ψ | Относительное сужение | % |
| KСU | Ударная вязкость |
кДж / м2 |
| НВ | Твердость по Бринеллю | |
| Физические свойства | ||
| Т | Температура, при которой получены данные свойства | Град |
| Е | Модуль упругости первого рода | МПа |
| α |
Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 200 -Т) |
1/Град |
| λ | Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) | Вт/(м*град) |
| ρ | плотность материала |
кг/м3 |
| C | Удельная теплоемкость материала (диапазон 20° - Т) | Дж/(кг*град) |
| R | Удельное электросопротивление | Ом*м |
2. Определение веса заготовки и вида заготовки
А) Определение веса заготовки:
m = Vq
V – объем заготовки:
V = πD2 L/ 4
q – плотность = 7,8 г/см3
V = 3,14 * 4,952 *33,6/4 = 646,2 см3
масса заготовки:
m = 646,2 *7,8 = 5042 г = 5 кг
б) Определение вида заготовки:
- Материал - сталь 40Х
- Вид производства - штучный
- Деталь - вороток
- Вид заготовки пруток
- Коэффициент использования материалов - 0,85... 0,9
3. Оборудование и инструмент для механической обработки заготовки
3.1 Выбор оборудования
Для обработки детали «вороток» предусмотрены токарная и сверлильная операции.
а) Для токарных операций выбирается токарный станок 16К20.
| Параметры токарного станка 16К20 | Показатели |
| Наибольший диаметр обрабатываемой детали | 400 мм |
| Наибольший диаметр прутка, проходящий через отверстие шпинделя | 53 мм |
| Число скоростей шпинделя | 22 |
| Частота вращения шпинделя | 12,5 -1600 об/мин |
| Число ступеней подач суппорта | 24 |
| Подача суппорта: | |
| - продольная | 0,05 -2,8мм/об |
| - поперечная | 0,025-1,4 мм/об |
| Скорость быстрого перемещения суппорта: | |
| - продольного | 3800 мм/мин |
| - поперечного | 1900 мм/мин |
| Мощность главного электродвигателя | 11 квт |
| КПД станка | 0,75 |
б) Для сверлильной операции выбирается сверлильный станок 2Н125
| Параметры сверлильного станка 2Н125 | Показатели |
| Наибольший диаметр сверления | 25 мм |
| Рабочая поверхность стола | 400x450 |
| Наибольший ход шпинделя | 250мм |
| Конус Морзе отверстия шпинделя | 3 |
| Число скоростей шпинделя | 12 |
| Частота вращения шпинделя | 31 - 1400 об/мин |
| Подача шпинделя | 0,1-1,6 мм/об |
| Мощность привода электродвигателя | 4 кВт |
3.2 Выбор режущего инструмента
Токарные операции
В качестве режущего инструмента для токарной используем токарный проходной упорный отогнутый резец (левый) по ГОСТ 18879-73 с углом в шине 90°, с пластиной из твердого сплава Т15К6.
- высота Н =25 мм,
- ширина В =20 мм,
- длина L =140 мм
Для сверления отверстия под резьбу М36 берется сверло D=34,5 мм.
Для нарезания резьбы применяется ручной метчик d =36 мм с шагом L= 5мм.
В качестве дополнительной оснастки для токарной обработки выбираем:
- патрон самоцентрирующийся трех кулачковый по ГОСТ 2675 - 80; 7100-0005;
Сверлильная операция
Для сверления отверстия D = 20 мм используется спиральное сверло d = 20 мм с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 4010 - 77, рабочая часть сверла из инструментальной стали Р9К5.
