Реферат: Разработка технологичного процесса изготовления вала ступенчатого

--PAGE_BREAK--Вывод: на основании сопоставления технологических себестоимостей по рассматриваемым вариантам делаем вывод о том, что для дальнейшей разработки следует выбрать метод получения заготовки штамповкой. В этом случае годовая экономия составит 60280 рублей.
3.4 Проектирование заготовки
Проектирование заготовки предложено на чертеже заготовки

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
4.1 Разработка технологического маршрута обработки поверхностей
№ пов.
JT
Ra, мкм
Переходы
1
h14/2
12,5
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 10) Закалка ( JT 14; Ra 12,5)
2
h7
1,25
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5) Шлифование предварит ( JT 8; Ra 1,25)
3
h8
2,5
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5)
4
h14/2
12,5
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 10) Закалка ( JT 14; Ra 12,5)
5
h7
1,25
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5) Исправление центровых фасок Шлифование предварит ( JT 8; Ra 1,25)
6
h8
2,5
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5)
7
h14/2
12,5
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 10) Закалка ( JT 14; Ra 12,5)
8
k6
0,63
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5) Исправление центровых фасок Шлифование предварит ( JT 8; Ra 1,25) Шлифование чистовое ( JT 6; Ra 0,63)
9
n7
1,25
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5) Исправление центровых фасок Шлифование предварит ( JT 7; Ra 1,25)
10
h14/2
12,5
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Закалка ( JT 14; Ra 12,5)
11
h14/2
12,5
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Закалка ( JT 14; Ra 12,5)
12
k6
0,63
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5) Исправление центровых фасок Шлифование предварит ( JT 8; Ra 1,25) Шлифование чистовое ( JT 6; Ra 0,63)
13
n7
1,25
Обтачивание черновое ( JT 12; Ra 12,5) Обтачивание чистовое ( JT 9; Ra 1,25) Закалка ( JT 10; Ra 2,5) Исправление центровых фасокШлифование предварит ( JT 7; Ra 1,25)
14, 16
N9
3,2
Фрезерование черновое (JТ 8; Rа 2,5) Закалка (JТ 9; Ra 3,2)
15, 17
h14/2
6,3
Фрезерование черновое (JТ 12; Rа 3,2) Закалка (JТ 14; Ra 6,3)

4.2 Разработка технологических схем базирования
На токарной черновой операции 010 используем явную опорную базу — торец 1, и скрытую направляющую базу – ось детали 16. На токарной черновой операции 020 используем явную опорную базу — торец 4, и скрытую направляющую базу – ось детали 16. На токарной чистовой операции 020 используем явную опорную базу — торец 1, и скрытую направляющую базу – ось детали 16. На сверлильной операции 030 используем явную опорную базу — торец 4, и скрытую направляющую базу – ось детали 16. На протяжной операции 040 используем явную опорную базу — торец 4, и скрытую двойную направляющую базу – ось детали 16. На зубофрезерной операции 050 используем явную опорную базу – торец 2, и скрытую направляющую базу – ось детали 16. На внутришлифовальной операции 080 используем установочную базу — торец 1, и скрытую направляющую базу – ось детали 16. На зубошлифовальной операции 090 используем явную опорную базу – торец 1, и скрытую направляющую базу – ось детали 16. На шлифовальной операции 100 используем установочную базу — торец 1, и скрытую направляющую базу – ось детали 16.

5. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ В ОСЕВОМ НАПРАВЛЕНИИ
5.1 Размерные цепи и их уравнения
Составим уравнения операционных размерных цепей в виде уравнений номиналов. В общем виде это выглядит:
[A] = S xi×Ai, (5.1)
где [A] – номинальное значение замыкающего звена;
Ai — номинальные значения составляющих звеньев;
i – порядковый номер звена;
n – число составляющих звеньев;
xi – передаточные отношения, характеризующие расположение звеньев по величине и направлению. Для линейных цепей с параллельными звеньями передаточные звенья равны: xi = 1 (увеличивающие звенья); xi = -1 (уменьшающие звенья).
Уравнения замыкающих звеньев:
[Р] = -Ц25-1 + Д 20 — В15;
[М] = -Ф25-1 + Д20 – В15;
Составим уравнения замыкающих операционных припусков после проверки условий точности изготовления детали.
5.2 Проверка условий точности изготовления детали
Производим проверку размерной корректности звеньев, исходя из условия корректности:
 A] <TAчерт, (5.2)

где  A] – погрешность размера или пространственного отклонения, возникающая в ходе выполнения технологического процесса;
TAчерт -допуск размера или пространственного отклонения по чертежу;
w[Р] = ТЦ25-1 + ТД20 + ТВ15 = 0,128+0,17+0,08= 0,378;
Тч[Р] = 0,43;
0,43 > 0,378 — условие выполнено;
w[М] = ТФ25-1 + ТД20 + ТВ15 = 0,128+0,17+0,08 = 0,378;
Тч[М] = 0,43;
0,43> 0,378 — условие выполнено;
Вывод: условие корректности размерных звеньев цепи выполняется.
Составим уравнения замыкающих операционных припусков:
[Z105] = -Ж05+ Ж00;
[Z705] = М00 – Ж00+Ж05-М05;
[Z410] = И00 + З00– Ж00+Ж05-О10;
[Z510] = -Л00 + М00– Ж00+Ж05-П10;
[Z610] = -К00 + М00 — Ж00 +Ж05-Р10;
[Z210] = -Т10 + М05-Ж05;
[Z310] = -С10 + М05 – Ж05 + Ж00+З00;
[Z615] = Р10 — Р15;
[Z515] = П10 — П15;
[Z215] = -Т15 + Т10;
[Z315] = -С15 + С10;
[Z530] = П15 – Э05 –П30;
[Z230] = -Т30 — Я05+Т15.

5.3 Расчёт припусков
Определим минимальные значения операционных припусков по формуле:
Zimin=(Rz + h)i-1 +СФ – черновая операция (5.3)
Zimin=(Rz + h+Д)i-1 — чистовая операция (5.4)
где Rz i-1, h i-1 – высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке (значения берутся по прил.4 [2]);
Д i-1 – величина отклонения от перпендикулярности на предыдущей обработке;
СФ – смещение формы, возникающие при заготовительной операции.
[Z105] min = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z705] min = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z410] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z510] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z610] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z210] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z310] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z615] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z515] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z215] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z315] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z530] min = 0,03+0,04+0,015 = 0,085 мм;
[Z230] min = 0,03+0,04+0,015 = 0,085 мм.

Рассчитаем величины колебаний операционных припусков, используя формулы: <shape id="_x0000_i1079" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«111711.files/image091.wmz» o:><img width=«176» height=«45» src=«dopb339397.zip» v:shapes="_x0000_i1079"> при n £ 4; (5.5)
<shape id="_x0000_i1080" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«111711.files/image093.wmz» o:><img width=«337» height=«51» src=«dopb339398.zip» v:shapes="_x0000_i1080"> при n > 4; (5.6)
где: xi – коэффициент влияния составного звена на замыкающие звено;
n – число звеньев в уравнении припуска;
 — коэффициент соотношения между законом распределения величины Аi и законом нормального распределения:
Таблица 5.1 Значения коэффициента l2
Квалитет точности
Значение коэффициента l2
Закон распределения
IT 5...6
1/3
Равновесный
IT 7…8
1/6
Симпсона
IT 9…12 и грубее
1/9
Гаусса
tD – коэффициент риска, (tD=3.0).
щ [Z105] min = 3,2 + 1,2 = 4,4 мм;
щ [Z705] min = 5 + 3,2 + 1,2+0,3 = 9,7 мм;
щ [Z410] min = <shape id="_x0000_i1081" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«111711.files/image095.wmz» o:><img width=«253» height=«47» src=«dopb339399.zip» v:shapes="_x0000_i1081"> = 5,68 мм;
щ [Z510] min = <shape id="_x0000_i1082" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«111711.files/image097.wmz» o:><img width=«243» height=«47» src=«dopb339400.zip» v:shapes="_x0000_i1082"> = 6,86 мм;
щ [Z610] min = <shape id="_x0000_i1083" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«111711.files/image099.wmz» o:><img width=«243» height=«47» src=«dopb339400.zip» v:shapes="_x0000_i1083"> = 6,86 мм;
щ [Z210] min = 0,3 + 0,25 + 1,2 = 1,75 мм;
щ [Z310] min = <shape id="_x0000_i1084" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«111711.files/image100.wmz» o:><img width=«253» height=«47» src=«dopb339401.zip» v:shapes="_x0000_i1084">= 4,7 мм;
щ [Z615] min = 0,3 + 0,27 = 0,57 мм;
щ [Z515] min = 0,3 + 0,28 = 0,58 мм;
щ [Z215] min = 0,27 + 0,3 = 0,57 мм;
щ [Z315] min = 0,27 + 0,3 = 0,57 мм;
щ [Z530] min = 0,28 + 0,1 + 0,17 = 0,55 мм;
щ [Z230] min = 0,28 + 0,1 + 0,17 = 0,55 мм.
Определим максимальные значения операционных припусков по формуле:
<shape id="_x0000_i1085" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«111711.files/image102.wmz» o:><img width=«129» height=«25» src=«dopb339402.zip» v:shapes="_x0000_i1085"> (5.7)
[Z105] max = 1,3 + 4,4 = 5,7 мм;
[Z705] max = 1,3 + 9,7 = 11 мм;
[Z410] max = 1,35 + 5,68 =7,03 мм;
[Z510] max = 1,35 + 6,86 = 8,21 мм;
[Z610] max = 1,35 + 6,86 = 8,21 мм;
[Z210] max = 1,35 + 1,75 = 3,1 мм;
[Z310] max = 1,35 + 4,7 = 6,05 мм;
[Z615] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;
[Z515] max = 0,21 + 0,58 = 0,79 мм;
[Z215] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;
[Z315] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;
[Z530] max = 0,085+0,55 = 0,635 мм;
[Z230] max = 0,085+0,55 = 0,635 мм.
Определим средние значения операционных припусков по формуле:
<shape id="_x0000_i1086" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«111711.files/image104.wmz» o:><img width=«151» height=«27» src=«dopb339403.zip» v:shapes="_x0000_i1086"> (5.8)
[Z105] ср = 05 · (1,3 + 5,7) = 3,5 мм;
[Z705] ср = 05 · (1,3 + 11) = 6,15 мм;
[Z410] ср = 05 · (1,35 + 7,03) = 4,19 мм;
[Z510] ср = 05 · (1,35 + 8,21) = 4,78 мм;
[Z610] ср = 05 · (1,35 + 8,21) = 4,78 мм;
[Z210] ср = 05 · (1,35 + 3,1) = 2,23 мм;
[Z310] ср = 05 · (1,35 + 6,05) = 3,7 мм;
[Z615] ср = 05 · (0,21 + 0,78) = 0,495 мм;
[Z515] ср = 05 · (0,21 + 0,79) = 0,45 мм;
[Z215] ср = 05 · (0,21 + 0,78) = 0,495 мм;
[Z315] ср = 05 · (0,21 + 0,78) = 0,495 мм;
[Z530] ср = 05 · (0,085 + 0,635) = 0,36 мм;
[Z230] ср = 05 · (0,085 + 0,635) = 0,36 мм
5.4 Расчёт операционных размеров
Произведем расчет значений операционных размеров по способу средних значений.
Найдем средние значения размеров, известных заранее:
[М05] = 275 ± 1,3 мм; [М05]ср = 275 мм;
[З15] = 115 ± 0,87 мм; [315]ср = 115 мм;
[Ж30] = 45 ± 0,62 мм; [Ж30] ср = 45 мм;
[К15]= 60 ± 0,74 мм; [К15]ср = 60 мм;
[Л30]= 110 ± 0,87 мм; [Л30]ср = 110 мм;
Э05 = 6,41 ± 0,3 мм; Э05ср = 6,41 мм;
Я05 = 6,41 ± 0,3 мм; Я05ср = 6,41 мм;
[Н] = 145 ± 1,0 мм; [Н] ср = 145 мм.
Найденные средние значения подставим в уравнения операционных размеров, решая эти уравнения, мы получим средние значения операционных размеров.
1)              [Л30] = -П30 — Э 05 + [М05]; П30= — [Л30]- Э05 +[М05];
П30= 275 — 6,41 – 110 = 158,59 мм;
2)              [Н] = [М05] — О10; О10 = [М05] — [Н];
[О10] = 275 — 145 = 130 мм;
3)              [Ж30] = -Т30 – Я05 + [М05]; Т30 = [М05] – Я05 — [Ж30];
Т30= 275 – 6,41 – 45 = 223,59 мм;
4)              [З15] = -С15 + [М05]; С15 = [М05] — [З15];
С15= 275 – 115 = 160 мм;
5)              [К15] = -Р15 + [М05]; Р15 = [М05] — [К15];
Р15= 275 – 60 = 215 мм;
6)              [Z230] = -Т30 – Я05 + Т15; Т15 = [Z230] + Т30 + Я05;
Т15 = 223,59 + 6,41 + 0,36 = 230,36 мм;
7)              [Z530] = П15 – Э05 – П30; П15 = [Z530] + Э05 + П30;
П15 = 0,36 + 6,41 + 158,59 = 165,36 мм;
8)              [Z215] = -Т15 + Т10; Т10 = [Z215] + Т15;
Т10 = 0,495 + 230,36 = 230,855 мм;
9)              [Z315] = -С15 + С10; С10 = [Z315] + С15;
С10 = 0,495 + 160 = 160,495 мм;
10)         [Z615] = Р10 — Р15; Р10 = [Z615] + Р15;
Р10 = 0,495 + 215 = 215,495 мм;
11)         [Z515] = П10 — П15; П10= [Z515] + П15;
П10 = 0,5 + 165,36 = 165,86 мм;
12)         [Z210] = -Т10 + [М05] -Ж05; Ж05 = [М05] – Т10 – [Z210];
Ж05 = 275 – 230,855 – 2,23 = 41,915 мм;
13)         [Z105] = -Ж05+ Ж00; Ж00 = [Z105] + Ж05;
Ж00 = 3,5 + 41,915 = 45,415 мм;
14)          [Z705] = М00 – Ж00+ Ж05 — [М05]; М00 = [Z705] + Ж00 — Ж05 + [М05];
М00 = 6,15 + 45,415 – 41,915 + 275 = 284,65 мм;
15)         [Z310] = -С10 + [М05] – Ж05 + Ж00+З00; З00 = [М05] — [Z310] — С10 — Ж05 + Ж00;
З00 = 275 – 3,7 – 160,495 – 41,915 + 45,415 = 114,305 мм;
16)         [Z610] = -К00 + М00 — Ж00 +Ж05-Р10; К00 = М00 — Ж00 +Ж05-Р10 -[Z610];
К00 = 284,65 – 45,415 + 41,915 – 215,495 – 4,78 = 60,875 мм;
17)         [Z510] = -Л00 + М00– Ж00+Ж05-П10; Л00= М00– Ж00+Ж05-П10 -[Z510];
Л00 = 284,65 – 45,415 + 41,915 – 165,86 – 4,78 = 110,51 мм;
18)         [Z410] = И00 + З00– Ж00+Ж05-О10; И00 = Ж00 — Ж05 + О10 — З00 + [Z410];
И00 = 45,415 – 41,915 + 130 + 4,19 -114,305 = 23,385 мм;
Составим таблицу, в которой укажем значения операционных размеров в осевом направлении:
Таблица 5.2 Значения операционных размеров в осевом направлении
Символьное обозначение
Минимальный размер, мм Amin =Aср -TA/2
Максимальный размер, мм Amax =Aср +TA/2
Средний размер, мм
Окончательная запись в требуемой форме, мм
Ж00
45,105
45,725
45,415
45,415 ± 0,31
З00
113,87
114,74
114,305
114,305 ± 0,435
И00
23,125
23,645
23,385
23,385 ± 0,26
К00
60,505
61,245
60,875
60,875 ± 0,37
Л00
110,075
110,945
110,51
110,51 ± 0,435
М00
284
285,3
284,65
284,65 ± 0,65
Ж05
41,79
42,04
41,915
41,915 ± 0,125
М05
274,74
275,26
275
275 ± 0,26
О10
129,8
130,2
130
130 ± 0,2
П10
165,66
166,06
165,86
165,86 ± 0,2
Р10
215,265
215,725
215,495
215,495 ± 0,23
С10
160,295
160,695
160,495
160,495 ± 0,2
Т10
230,625
231,085
230,855
230,855 ± 0,23
П15
165,302
165,418
165,36
165,36 ± 0,058
Р15
214,942
215,058
215
215 ± 0,058
С15
159,95
160,05
160
160 ± 0,05
Т15
230,302
230,418
230,36
230,36 ± 0,058
П30
158,5585
158,6215
158,59
158,59 ± 0,0315
Т30
223,554
223,626
223,59
223,59 ± 0,036
Значения всех рассчитанных припусков и операционных размеров (в окончательном виде) заносим в схему размерного анализа в осевом направлении.

6. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ В РАДИАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ
6.1 Размерные цепи и их уравнения
Составим уравнения операционных размерных цепей в виде уравнений номиналов. В общем виде это выглядит:
[A] = S xi×Ai, (6.1)
где [A] – номинальное значение замыкающего звена;
Ai — номинальные значения составляющих звеньев;
i – порядковый номер звена;
n – число составляющих звеньев;
xi – передаточные отношения, характеризующие расположение звеньев по величине и направлению. Для линейных цепей с параллельными звеньями передаточные звенья равны: xi = 1 (увеличивающие звенья); xi = -1 (уменьшающие звенья).
Уравнения замыкающих звеньев:
[Е 3-4] = Е 435-2- 110 + Е 335-2-110;
Составим уравнения припусков после проверки условий точности изготовления детали.
6.2 Проверка условий точности изготовления детали
Производим проверку размерной корректности звеньев, исходя из условия корректности:
A] < TAчерт, (6.2)
где  A] – погрешность размера или пространственного отклонения, возникающая в ходе выполнения технологического процесса;
    продолжение
--PAGE_BREAK--