Федеральное агентство по образованию
Сибирский государственный аэрокосмический университет
им. М.Ф. Решетнёва.
КАФЕДРА ТМС
Расчетно-графическое задание по предмету ТМС
Выполнил: студент гр. Т-52
Рудзусик А.П.
Проверила: Сысоева Л.П..
Красноярск 2009
1.
Служебное назначение детали
Червяк предназначен для передачи крутящего момента на червячное колесо в таких механизмах, как редукторы.
2.
Анализ технологичности
Качественный анализ
Деталь “червяк” изготавливается из стали 20Х, что позволяет в качестве заготовки использовать штамповку. Этот материал недорогой, широко распространенный и применяемый в машиностроении; хорошо обрабатывается резанием, что способствует сокращению времени обработки.
В качестве технологических баз используют центровочные отверстия, которые позволяют обработать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой в центрах. Они совпадают с конструкторскими, что не повлечет за собой погрешности базирования.
Данный червяк имеет небольшие перепады диаметров ступеней, что позволяет вести обработку одновременно несколькими резцами и говорит о технологичности.
Требования к шероховатости и точности червяка средние – есть поверхности с высокими требованиями (места под подшипники; рабочий профиль червяка), обработка которых усложняет техпроцесс, увеличивает номенклатуру обрабатывающего инструмента, но есть и с достаточно низкими, обработка которых не требует больших затрат времени и высокой трудоемкости.
Наружные поверхности детали имеют открытую форму, что обеспечивает обработку на проход и свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям.
Все выше изложенное позволяет сделать вывод, что представленная деталь является среднетехнологичной.
Проанализировав конструкцию и масштабы производства, можно сделать вывод о нецелесообразности замены материала и конструкции.
Количественная оценка технологичности
Коэффициент точности
Коэффициент шероховатости
3.
Выбор способа получения заготовки
1) Определяем 4 основных показателя:
Материал: сталь 20Х, код – 6;
Серийность производства, вид заготовки – штамповка, поковка, масса - 11.8 кг, программа выпуска – 2500, определяем код – 3;
Конструктивная форма. Определяем код – 3;
Масса заготовки, определяем для 11.8 кг соответствующий код – 5.
Из табл. 3.7 [1] определяем коды видов заготовки: 7-10.
7 – штамповка на молотах и прессах
8 – штамповка на ГКМ
9 - свободная ковка
10 - прокат.
1. Штамповка на молотах и прессах.
1.1 ;
, (см. табл. 3.6 [1]) , то:
14.75 кг;
1.2 ;
Так как (см. табл 3.12), то:
1.3
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 35.5 руб.
2. Штамповка на ГКМ
2.1 ;
, (см. табл. 3.6 [1]) , то:
13.88 кг;
2.2 ;
Так как
(см. табл 3.12), то:
2.3
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 33.7 руб.
3. Свободная ковка
3.1 ;
, (см. табл. 3.6 [1]) , то:
19.67 кг;
3.2 ;
Так как
(см. табл 3.12),
то:
3.3
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 33 руб.
4. Прокат
4.1 ;
, (см. табл. 3.6 [1]) , то:
29.5 кг;
4.2 ;
Так как
(см. табл 3.12),
то:
4.3
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 43.5 руб.
Исхода из полученных данных получаем, что получение заготовки методом свободной ковки более выгодно.
4.
Расчет припусков
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ø 40 к6. Устанавливаем маршрут обработки ступени:
а) черновое обтачивание
б) чистовое обтачивание
в) предварительное шлифование
г) суперфиниширование
| Технол перех. | Элементы припуска, мкм | 2Zmin мкм |
dр мм |
δ мкм |
Пред. размер | Пред. прип. | |||||
| Rz | h | Δ | ε | dmax | dmin | 2zmax
|
2zmin
|
||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Заготовка | 1500 | 706 | - | - | 45.691 | 2500 | 48.191 | 45.691 | - | - | |
Точение: черновое |
250 | 240 | 42 | - | 4412 | 41.279 | 620 | 41.899 | 41.279 | 6292 | 4412 |
| чистовое | 40 | 40 | 1.7 | - | 1064 | 40.215 | 160 | 40.375 | 40.215 | 1524 | 1064 |
Шлиф-е: предвар-ое |
10 | 15 | 0 | - | 163 | 40.052 | 62 | 40.114 | 40.052 | 261 | 163 |
| Суперфини-ширование | 2.5 | - | - | 50 | 40.002 | 16 | 40.018 | 40.002 | 96 | 50 | |
Расчет отклонений
Общее отклонение оси от прямолинейности
где
(см. приложение 6[1])
Смещение оси в результате погрешности центрирования
где Т=1.8
Величина остаточных пространственных отклонений
Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода
Расчет наименьших размеров
40.002+0.050=40.052
40.052+0.163=40.215
40.215+1.064=41.279
41.279+4.412=45.691
Расчет наибольших размеров
40.002+0.016=40.018
40.052+0.062=40.114
40.215+0.160=40.375
41.279+0.620=41.899
45.691+2.500=48.191
Максимальные припуски
48.191-41.899=6.292
41.899-40.375=1.524
40.375-40.114=0.261
40.114-40.018=0.096
Минимальные припуски
45.691-41.279=4.412
41.279-40.215=1.064
40.215-40.052=0.163
40.052-40.002=0.050
Определяем общие припуски
наибольший:
наименьший:
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия Ø 4H7. Устанавливаем маршрут обработки ступени:
а) сверление
б) растачивание
в) шлифование
| Технол перех. | Элементы припуска, мкм | 2Zmin мкм |
dр мм |
δ мкм |
Пред. размер | Пред. прип. | |||||
| Rz | h | ε | dmax | dmin | 2zmax
|
2zmin
|
|||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Заготовка | 1500 | 253 | - | - | 0 | 1200 | 0 | 0 | - | - | |
| сверление | 20 | 40 | 13 | 660 | 3060 | 2.778 | 180 | 2.778 | 2.598 | 2598 | 2778 |
| растачив-е | 20 | 20 | 0.1 | 90 | 140 | 2.918 | 48 | 2.918 | 2.87 | 272 | 140 |
| шлифов-е | 0 | 50 | 94 | 3,012 | 12 | 3,012 | 3 | 130 | 94 | ||
Расчет отклонений
Общее отклонение оси от прямолинейности
Смещение оси
Величина остаточных пространственных отклонений
Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода
Расчет наибольших размеров
3,012-0.094=2.918
2.918-0.140=2.778
Расчет наименьших размеров
3,012-0.012=3
2,918-0,048=2.87
2.778-0,180=2.598
Минимальные припуски
3.012-2.918=0.094
2.918-2.778=0.140
2.778-0=2.778
Максимальные припуски
3-2.87=0.13
2.87-2.598=0.272
2.598-0=2.598
Определяем общие припуски
наибольший:
наименьший:
Тип производства
Тип производства определяем по массе и объёму выпуску. Тип производства – крупносерийный.
Вывод: В ходе выполнения данной работы выполнен объём работы технолога по подготовке и разработке технологического процесса механической обработки. Произведен анализ представленной детали на технологичность и отмечены пути её повышения. Произведены расчеты межоперационных припусков для наиболее ответственных поверхностей.