Разработка процесса обработки детали "Гнездо подшипника"

Разработка технологического процесса механической обработки детали "Гнездо подшипника" в условиях серийного производства. Установление производственной программы выпуска деталей. Расчет припусков на обработку и технической нормы времени на операцию.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

В наше время машиностроение служит основой экономики любой страны и играет решающую роль в создании материально-технической базы хозяйства. В современных условиях ему принадлежит исключительно важная роль в ускорении научно-технического прогресса. Выпуская средства производства для разных отраслей народного хозяйства, машиностроение обеспечивает комплексную механизацию и автоматизацию производства.

Цель работы данного курсового проекта является: разработка технологического процесса механической обработки детали “Гнездо подшипника” в условиях серийного производства. Основой для разработки технологического процесса являются: чертеж детали с техническими требованиями на ее изготовление; производственная программа выпуска детали данного наименования. Изучив исходные данные, проанализировав деталь, выбирается такой способ получения заготовки, который обеспечивает изготовление детали (включая полный цикл механической, термической и прочей обработки) по наименьшей себестоимости.

Выбор способа механической обработки определяется комплексом факторов, таких как: габаритные размеры, материал и масса детали, объем выпуска, имеющиеся в распоряжении оборудование и оснастка и др. К главным факторам непременно относятся точность, производительность и рентабельность каждого способа. Параллельно с выбором метода обработки конкретной поверхности решаются вопросы базирования и закрепления заготовки на станке или в приспособлении. Для повышения производительности выбрано универсальное оборудование и стандартная оснастка. Описание каждой операции приведено в технологической документации.



1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта производства

Деталь “Гнездо подшипника” входит в состав трансмиссии трактора ЮМЗ-6КЛ и является частью подшипникового узла. Деталь размещена в закрытом корпусе и работает в условиях интенсивного смазывания при температуре 60-80 °С, предназначена для установки подшипника в корпусе коробки передач. В процессе работы воспринимает радиальные и частично осевые нагрузки.

В “ Гнезде подшипника ” для крепления в корпусе редуктора предусмотрено четыре отверстия диаметром 11 мм. Крепление производится посредством болтов М10.

Для наружной цилиндрической поверхности диаметром 110 мм принято поле допуска f7, так как посадку Н7/f7 применяют для подвижных соединений и центрирования при относительно невысоких требованиях к соосности.

Для торца, диаметром 128 мм предъявляется требование торцевого биения не больше 0,08 мм относительно поверхности диаметра 110f7 мм.

Метод изготовления изделия - литье.

В технологическом документе предусмотрен материал марки 45Л ГОСТ 977-88, так как деталь испытывает большие статические и динамические нагрузки и данная марка стали характеризируется неплохими литейными и механическими свойствами (приемлемая жидкотекучесть, малая усадка, хорошая обрабатываемость резаньем).

Химический состав стали приведен в таблице 1.



Таблица1 в процентах

С	Si	Mn	P	S	Cr	Ni
			не более
0,42-0,5	0,2-0,52	0,45-0,9	0,04	0,045	0,3	0,3

Механические свойства стали Л45:

? Предел прочности: 55 кг/мм²;

? Предел текучести: 36 кг/мм²;

? Твердость НВ 149-217.

1.2 Установление производственной программы выпуска деталей

Производственная программа выпуска деталей устанавливается в зависимости от годовой потребности изделий.

Годовая производственная программа выпуска детали определяется по формуле:

(1)

где N_и - годовая программа выпуска изделий, 3000 шт./год;

q - количество деталей данного наименования в одном изделии, 1 шт.;

h - процент деталей, предназначенный на запасные части (3%).

Основным показателем, характеризующих серийное производство, является величина партии деталей, одновременно запускаемых в производство (сериями запускается изделие, состоящее из определенных деталей). Размер партии определяется по формуле:

Величина партии деталей определяется по формуле:



(2)

где а - периодичность запуска деталей в производство, дней. Возможные значения, 6;

Ф - число рабочих дней в году, 254.

Принятая величина партии составляет 73 штуки.

Такт запуска равняется 43 партиям в годовой программе выпуска деталей.



2. Анализ технологичности

Деталь «Гнездо подшипника» - тело вращения со стенками не более 10 мм, наибольшим диаметром 150 мм, и одновременно является элементом подшипникового узла. Характеристикой, определяющей технологичность конструкции, является жесткость, которую оценивают по величине L/d_пр, где L - длина детали, мм;

d_пр - приведенный диаметр, определяемый по формуле

(мм), (3)

где d_i - диаметр i-той ступени детали;

l_i - длина i-той ступени детали;

В данном случае отношение 114, что больше рекомендуемого значения 10.

Следовательно, для эффективной механической обработки без ограничения режимов резания и достижения экономически обоснованной точности, необходимо применять схемы базирования для нежестких деталей.

Основные конструкторские базы - отверстие диаметром 100 мм и левый торец. Повышенные требования точности предъявлены к наружной поверхности диаметром 110 мм и внутренней поверхности диаметром 100 мм с допуском седьмого квалитета. Требования к точности других поверхностей не являются завышенными и не снижают технологичность конструкции.

Применяемый материал сталь 45Л обеспечивает выполнение требований к механическим свойствам поверхностей детали в целом и обладает приемлемыми технологическими характеристиками при обработке резанием. Двухстороннее расположение уступов и соотношение диаметров ступеней благоприятны для производительной токарной обработки и равномерной концентрации операций. Исключением является поверхность диаметром 150 мм, которая имеет сложную геометрическую форму. Соотношение квалитетов и параметров шероховатости обрабатываемых поверхностей является оптимальным.

Таким образом, технологичность конструкции детали «Гнездо подшипника» после качественного анализа можно оценить как хорошую по основным показателям.



3. Выбор заготовки

Исходя из того, что деталь « Гнездо подшипника» имеет сравнительно простую форму и изготавливается из литейной стали, можно сделать вывод, что единственным видом заготовки может быть отливка. Анализируя возможные способы литья, учтем то, что первоочерёдное значение имеет обеспечение требуемой формы заготовки, высокой экономичности и производительности литейного процесса. Все ответственные поверхности подлежат механической обработке, поэтому параметр шероховатости отливки не является определяющим при выборе способа литья. Деталь имеет массу 0,65 кг и габариты 150х32 мм. Требуемая размерная точность -12 квалитет, чистота поверхности - R_a 12,5 мкм.

Для изготовления отливки данной конфигурации используют литьё в облицованный кокиль. Этот способ является наиболее приемлемым, так как он обеспечивает все необходимые качественные и экономические показатели при изготовлении отливок небольшой массы большими партиями.

Для отливок в кокиль характерна более плотная мелкозернистая структура металла, что способствует повышению их механических свойств на 15…30%.

Размеры отливки и их точность определяются исходя из требований ГОСТа 26645-85, который распространяется на отливки из черных и цветных металлов и сплавов и устанавливает допуски размеров, формы, расположения и неровностей поверхности, допуски массы и припуски на обработку. Номинальный размер отливки принимается равным номинальному размеру детали для необрабатываемых поверхностей и общего припуска на обработку для обрабатываемых поверхностей.

Нормы точности устанавливаются на отливку в целом и характеризуются классом размерной точности отливки, степенью коробления, степенью точности поверхностей и классом точности массы. Обязательному применению подлежат классы размерной точности и точности массы отливки.

Рекомендуемые и принятые значения норм точности при получении отливок из термообрабатываемых стальных сплавов при литье в кокиль приведены ниже:

- класс размерной точности отливки для термообрабатываемых стальных сплавов при литье в кокиль с наибольшим габаритным размером заготовки 150 мм - 8;

- степень точности поверхности отливки для термообрабатываемых сталь...