Разработка технологического процесса изготовления детали шестерня

Недостаток четырехкулачкового самоцентрирующегося патрона заключается в том, что для выверки расположения осей симметрии детали относительно оси вращения шпинделя станка требуется больше времени по сравнению с другими конструкциями патронов.Маршрутная карта технологического процесса изготовления детали «Шестерня» приведена в приложении В.5. Описание операции обработки внутренней цилиндрической поверхностиДля обработки сквозного отверстияØ37, деталь последовательно зажимается в патроне токарного станка 16К20, после чего выполняется растачивание отверстия до выхода резца. 5.1. Расчет режимов резанияНеобходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режимы резания, рассчитать основное время.Назначение элементов геометрии резцаДля растачивания шестерни из стали принимаем токарный расточной резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 для обработки сквозных отверстий по ГОСТ 18882-73 =60; с углом врезки пластины в стержень 10°; вспомогательный угол в плане φ1 = 5 мм (для стали); радиус при вершине резца – 1,5 мм; Ø15 (сечение державки); Ip=1,5 Н (вылет резца). Стойкость резца Т=90 мин.Глубина резанияПри черновой обработке и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД глубина принимается равной припуску на обработку.ммгде D0 - диаметр поверхности до обработки, мм;D1 - диаметр поверхности после обработки, мм.Определение подачиДля державки резца сечением Ø15 мм, диаметра обработки менее 100 мм и глубины резания до 8 мм рекомендуется подача S=0,8...1,0 мм/об;Проверим допустимость рекомендуемой подачи по мощности электродвигателя, прочности державки резца и прочности пластинки твердого сплава.Для глубины резания t=3 мм, мощности электродвигателя Nд=10 кВт и для резца 10 допускается подача S=0,8 мм/об. Для стали 40Х поправочный коэффициент Кмs=1,1. Следовательно, подача, допускаемая мощностью электродвигателя (из условий обеспечения работы для твердого сплава со скоростью не ниже 50 м/мин) S=1,11,0=1,1 мм/об.Подача, допустимая мощностью электродвигателя, не ограничивает максимальную подачу S=0,3 мм/об. Такая подача имеется на станке (согласно паспортным данным), следовательно, ее и примем для выполнения технологического перехода обработки 37Н14.Расчет скорости резания по эмпирической формулеСкорость резания V, м/мин при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по формуле:, м/мин;где СV– коэффициент, характеризующей условия обработки, для которых разрабатывались нормативные материалы;KV – обобщенней поправочный коэффициент, учитывающий влияние измененных условий резания на величину скорости резания;хV, уV – показатели степени, характеризующие влияние t и s на скорость резания.Значения коэффициента СV показателей степени х, у и m: СV =350; т=0,2; х=0,15; у=0,35.Коэффициент , где значения коэффициентов : К1=0,96; К2=1,0; К3=1,0; К4=1,0; К5=1,0.КV= 0,96·1,0·1,0·1,0·1,0 ≈ 0,96., м/мин;Частота вращения шпинделя станкаЧисло оборотов шпинделя по формуле:, об./мин,где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм= 1291 об/минБлижайшее меньшее число оборотов по паспорту станка п=1000 об/минДействительная скорость резания м/мин.Тангенциальная составляющая Рz подсчитывается по формуле:, Н.Постоянная Ср и показатели степени х, y, п: Ср =300; п= -0,15; х=1,0; у=0,75.Коэффициент . = 803 Н.По станку 5884 Н, т.е. условие выполняется.Расчет мощности резания N, кВт по формуле:, кВт,где Рz – тангенциальная составляющая силы резания, Н. кВт,Проверяем, достаточна ли мощность привода станка по условию: У станка 16К20 По паспорту (1,52 < 8,0), т.е. обработка возможна.Основное время мин.где L - путь резцаL=l+Δ+y=65+2+2=69 ммздесь y - величина врезания резца (для данного примера). Для глубины резания t=3 мм и главном угле в плане =60 находим l1=2 мм;l - длина обработанной поверхности.Перебег Δ принимаем равным 2 мм.ЗаключениеЦелью курсовойработыявлялась разработка и реализация технологического процесса изготовления детали «Шестерня» из конструкционной легированной стали марки 40Х по ГОСТ 4543-71. Для её достижения в работе были решены следующие задачи: описано служебное назначение детали «Шестерня» и условия её работы, выполнен рабочий чертеж детали, обоснован выбор материала для изготовления детали, определен тип производства (единичное), выбран способ получения и сконструирована исходная заготовка(поковка), разработан технологический процесс изготовления рассматриваемой детали, выбрана и дана характеристика: технологическому оборудованию (токарно-винторезный станок 16К20,вертикально-фрезерный станок 6Р13, универсальный зубофрезерный полуавтомат 53А30П, режущему инструменту(резец подрезной, резец расточной упорный, сверло-зенкер, развертка, шпоночная фреза, приспособлению – четырехкулачковый самоцентрирующийся патрон, определены режимы резания и основное технологическое время обработки для операции растачивания сквозного отверстия Ø37.По результатам проведенной работы можно утверждать, что задачи решены полностью и цель работы достигнута. Список литературы1. Технология конструкционных материалов [Текст]: учебник для студентов машиностроительных вузов /А. М. Дальский [и др.]; под общ. ред. А. М. Дальского. - 6-е изд., испр. и доп. - М.: Машиностроение, 2005. – 592с.2. Кугультинов, С. Д. Технология обработки конструкционных материалов [Текст]: учебник для студентоввузов, обучающихся по машиностроительным специальностям / С. Д. Кугультинов, А. К. Ковальчук, И. И.Портнов. - 2-е изд., стер. - М.: МТГУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 671 с.3. Шадуя, В. Л. Современные методы обработки материалов в машиностроении [Текст]: учебное пособиедля студентов машиностроительных и приборостроительных специальностей учреждений, обеспечивающихполучение высшего образования / В. Л. Шадуя. - Минск: Техноперспектива, 2008. - 314 с. гриф минобразования.4. Материаловедение и технология металлов [Текст]: учебник для студентов вузов, обучающихся помашиностроительным специальностям / Г. П. Фетисов [и др.]; ред. Г. П. Фетисов. - 6-е изд., доп. - М.: Высшаяшкола, 2008. - 877 с.5. Справочник по конструкционным материалам [Текст]: справочное издание / Б. Н. Арзамасов [и др.]; подред.: Б. Н. Арзамасова, Т. В. Соловьевой. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 638 с.6. ГОСТ Р 53464-2009. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски намеханическую обработку. [Текст]. – Введ. 01.07.2010. – М.: Изд-во ФГУП Стандартинформ, 2010. – 45 с.Приложение А – Чертеж деталиПриложение Б – Чертеж заготовки деталиПриложение В - Технологический процесс механической обработки деталиОпер.Уст.ПереходСодержаниеЭскизОборудование и оснасткаИнструментРеж.Изм.005АПВУстановить и закрепить заготовку-Токарно-винторезный 16К20; Патрон 4-хкулачковый1Подрезать торец как чисто на глубину t=3 ммРезец подрезнойШЦ-I-125-0,05ГОСТ 166-892ТочитьØ50 на длину 24 мм, Ø57 на длину 10 мм, Ø116,5 на длину 11 ммРезец расточной упорныйШЦ-I-125-0,05ГОСТ 166-89БПВУстановить и закрепить заготовку другой стороной1Подрезать торец окончательно до получения размера L=65h14 ммРезец подрезнойШЦ-I-125-0,05ГОСТ 166-89ВПВУстановить и закрепить заготовку другой стороной1Сверлить и зенкеровать сквозное отверстие Ø37 ммСверло -зенкерШЦ-I-125-0,05ГОСТ 166-89Калибр-пробка Ø37Н8 ГОСТ 14810-692Развернуть отверстие до Ø38Н7 ммРазвертка ШЦ-I-125-0,05ГОСТ 166-89Калибр-пробка Ø38Н7 ГОСТ 14810-69010ГПВУстановить и закрепить заготовку Вертикально-фрезерный станок 6Р131Фрезеровать шпоночный паз, согласно эскизуШпоночная фрезаКалибр-пробка шпоночная ГОСТ 24111-80015ДПВУстановить и закрепить заготовкуТокарно-винторезный 16К20; Патрон 4-хкулачковыйПроходной отогнутый резецФаскомер 1Точить 6 фасок 2х45°020ЕПВУстановить и закрепить заготовкуЗубофрезерный станок 53А30ПЧервячная фреза Штангензубомер 1643-81ШЦ-I-125-0,05ГОСТ 166-891Нарезать 44 зуба с модулем 2,5