МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра ТИ-1 «Технологическая информатика и технология машиностроения»

Расчетно-графическая работа на тему:
«Разработка маршрута обработки поверхностей детали «Ведущий вал»

МГУПИ
Москва, 2015г.
Оглавление

TOC o «1-3» h z u Введение PAGEREF _Toc423330719 h 3
1 Анализ исходных данных PAGEREF _Toc423330720 h 4
2 Определение количества требуемых переходов PAGEREF _Toc423330721 h 6
3 Анализ и выбор технологических баз PAGEREF _Toc423330722 h 14
4 Формирование общего плана обработки PAGEREF _Toc423330723 h 15
Заключение PAGEREF _Toc423330724 h 25
Список использованных источников PAGEREF _Toc423330725 h 26

Введение
Целью расчетно-графической работы является разработка плана обработки детали «Ведущий вал» с подробным описание технологического процесса для нескольких поверхностей, включая выбор металлорежущего оборудования, рассмотрение возможных вариантов получения исходной заготовки. Дополнительно, будет выполнен чертеж детали согласно требованиям ЕСКД, определим количество требуемых переходов для 3-х поверхностей, в том числе и на зубчатый венец, а также выберем и опишем технологические базы, которые будем использовать при обработке заготовки.
Рассмотрим станочные приспособления для обработки поверхностей заготовки и определим для них схемы базирования.

1 Анализ исходных данных
1.1 Анализ исходных данных
Исходными данными являются чертеж с техническими требованиями к поверхностям и ее изготовлению, а также отмеченные поверхности, на которые необходимо написать подробный технологический процесс.
Общий вид детали вал показан в приложение к расчетно-графической работе. Как видно из чертежа, поверхности, которые подлежат рассмотрению, следующие:
— 2 торцевые поверхности (поверхности 1,2), обработанные в размер 230h12(-0,46) с параметром шероховатости Rz20 (для удобства работы, далее согласно [1, том 1, стр. 329] переведем Rz в Ra и получим, что Rz20≅Ra6,3);
В чертеже детали, поставим шероховатость по параметру Ra.
— ∅28e6-0,040-0,053 (поверхность 3) с параметром шероховатости Ra0,8;
— поверхность зубьев с параметрами (поверхность 4):
— число зубьев – z=10;
— модуль m=4;
— средняя толщина зубьев по хорде и нормали Sc=6,13 мм;
— параметр шероховатости – Ra6,3.
В общем случае, деталь представляет собой конический вал-шестерню.
Требования к термообработке – параметр твердости детали HB250…255.
Поверхности, к которым предъявляются высокие требования к точности и параметрам шероховатости:
— посадочные поверхности под подшипники:
— ∅28e6-0,040-0,053 и ∅35e6-0,050-0,066 с параметром шероховатости Ra0,8;
— шлицы для передачи крутящего момента:
— d-6x20h11x24h8x6f9 с параметром шероховатости боковых поверхностей шлицев – Ra0,8, к остальным поверхностям шлицев – Ra6,3.
К остальным поверхностям требования ниже, и составляет:
— длина вала 230h12(-0,46) с параметром шероховатости Ra6,3;
— размер до посадочной поверхности под подшипник 111h12(-0,35);
— поверхность резьбы M18x1,75-7H с параметром шероховатости Ra6,3.
Остальные поверхности – по h14,H14,IT14/2.
В детали предусмотрены центровые отверстия, а также канавки под выход резьбы и шлифовального круга для обработки точных поверхностей.

1.2 Выбор метода получения исходной заготовки
Выбор метода получения исходной заготовки зависит от себестоимости последующей обработки [2]. Напрямую на себестоимость обработки и соответственно детали, влияет общее количество деталей, и тип производства.
Поскольку в нашем задании нет конкретных данных по количеству деталей, то мы выберем метод получения исходной заготовки по минимальным припускам заготовки.
Как видно из чертежа, деталь имеет большие перепады диаметров с ∅99,6-0,35 до резьбы М18х1,75-7Н.
Поэтому применения в качестве заготовки – прутка будет нецелесообразно, ввиду больших припусков, и следовательно большого количество стружки.
При таких больших перепадах, целесообразно применить заготовку повторяющую «контуры» детали.
Выберем в качестве заготовки – поковку на горизонтально-ковочной машине (ГКМ), как оптимальную по стоимости получения, так и по качеству.
Согласно [3] поковка на ГКМ будет иметь следующие конструктивные характеристики:
— класс точности – Т4;
— группа стали – М2;
— степень сложности – С3;
— исходный индекс – 7.
По вышеуказанным данным определим допуски на поковку и предельные отклонения.
2 Определение количества требуемых переходов
Поверхности для определения количества требуемых переходов:
1) торцевые поверхности, обработанные в размер 230h12(-0,46) с параметром шероховатости Ra5;
2) ∅28e6-0,040-0,053 с параметром шероховатости Ra0,8;
3) поверхность зубьев (угол делительного конуса) с параметрами:
— число зубьев – z=10;
— модуль m=4;
— угол делительного конуса 15°10’±10’;
— средняя толщина зубьев по хорде и нормали SС=6,13 мм;
— параметр шероховатости – Ra6,3.
1. Торцевые поверхности, обработанные в размер 230h12(-0,46).
Из п. 1.2 определили, что в качестве заготовки будем использовать поковку на ГКМ. Допуск линейного размера заготовки равен ТЗ=2400 мкм, который должен уменьшится до допуска детали ТД=460 мкм и как следствие возрастает точность размера.
Общий коэффициент уточнения точности размера можно найти по формуле:
ε0=δЗδД ,
где, δЗ – допуск размера исходной заготовки, мм;
δД – допуск размера детали, мм.
Отсюда, найдем
ε0=2,40,46=5,2.
Найдем количество необходимых технологических переходов по формуле:
mТ.П.=logε00,46 ,
Отсюда, найдем
mТ.П.=log5,20,46≈1,5.
Принимаем mТ.П.=1.
Допуск линейного размера ТЗ=2400 мкм соответствует 16-му квалитету точности, а допуск линейного размера детали – 12 квалитету.
Точность повышается на 4 квалитета.
В нашем случае, целесообразно совместить операцию по подрезке торцев (в размер детали) с операцией по выполнению центровых отверстий. Это обеспечит наименьшую погрешность при дальнейшей обработки детали.
Фрезерно-центровальная операция обеспечивает обработку торцев, а затем, без переустановки детали – выполнение цетровых отверстия.
Согласно [1,4] при однократном фрезеровании можно получить шероховатость поверхности Rz20, или Ra6,3 и 11 квалитет, что достаточно для наших требований по допуску на размер и качеству поверхности.
Таким образом, мы предусматриваем следующие переходы:
1 переход – фрезерование однократное — 12 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra6,3.
Следовательно, допуск на линейный размер уменьшился с ТЗ=2400 мкм до ТД=460 мкм (12 квалитет).
Уточнение равно:
ε0=δЗδ1=2,40,46=5,2.
Можно сделать вывод, что выбранный тип обработки обеспечивает требуемую точность.
Определим теоретические схемы базирования для обеспечения обработки данных поверхностей и сделаем эскиз.
Разработаем общий план обработки детали в виде табличной формы, исходя из требования чертежа, заготовки и маршрута обработки поверхностей детали.
2. ∅28e6-0,040-0,053 с параметром шероховатости Ra0,8.
Из п. 1.2 определили, что в качестве заготовки будем использовать поковку на ГКМ. Допуск диаметрального размера заготовки равен ТЗ=2000 мкм, который должен уменьшится до допуска детали ТД=13 мкм и как следствие возрастает точность размера.
Общий коэффициент уточнения точности размера можно найти по формуле:
ε0=δЗδД ,
где, δЗ – допуск размера исходной заготовки, мм;
δД – допуск размера детали, мм.
Отсюда, найдем
ε0=2,00,013=153,8.
Найдем количество необходимых технологических переходов по формуле:
mТ.П.=logε00,46 ,
Отсюда, найдем
mТ.П.=log153,80,46≈4,7.
Принимаем mТ.П.=4.
Допуск диаметрального размера ТЗ=2000 мкм соответствует 16-му квалитету точности, а допуск диаметрального размера детали – 6 квалитету.
Точность повышается на 10 квалитетов.
Таким образом, мы предусматриваем следующие переходы:
1 переход – точение черновое — 13 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra12,5;
2 переход – точение чистовое — 10 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra6,3;
3 переход – шлифование предварительное — 8 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra1,6;
4 переход – шлифование чистовое — 6 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra0,8.

Допуск диаметрального размера заготовки ТЗ=2000 мкм уменьшится:
— после 1-ого перехода до Т1=330 мкм (13 квалитет) [1, 2, 4];
— после 2-ого перехода до Т2=84 мкм (10 квалитет);
— после 3-ого перехода до Т3=33 мкм (8 квалитет);
— после 4-ого перехода до Т4=13 мкм (6 квалитет).
Следовательно, переходы обеспечивают уточнения:
— 1 переход ε0=δЗδ1=2,00,33=6,06;
— 2 переход ε0=δ1δ2=0,330,084=3,93;
— 3 переход ε0=δ2δ3=0,0840,033=2,54;
— 4 переход ε0=δ3δ4=0,0330,013=2,54.
Общий коэффициент уточнения рассчитывается по формуле:
ε0=i=1nε0п=ε1×ε2×ε3×ε4=6,06×3,93×2,54×2,54=153,6
Отсюда следует, что общий коэффициент уточнения меньше требуемого ε0=153,6<153,8. Значит, выбранный технологический процесс не обеспечивает заданной точности обработки.
Принимаем mТ.П.=5.
Таким образом, мы предусматриваем следующие переходы:
1 переход – точение черновое — 13 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra12,5;
2 переход – точение чистовое — 11 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra6,3;
3 переход – точение тонкое — 9 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra3,2;
4 переход – шлифование предварительное — 7 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra1,6;
5 переход – шлифование чистовое — 6 квалитет;
Обеспечиваемый параметр шероховатости Ra0,8.
Допуск диаметрального размера заготовки ТЗ=2000 мкм уменьшится:
— после 1-ого перехода до Т1=330 мкм (13 квалитет) [1, 2, 4];
— после 2-ого перехода до Т2=130 мкм (11 квалитет);
— после 3-ого перехода до Т3=52 мкм (9 квалитет);
— после 4-ого перехода до Т4=21 мкм (7 квалитет);
— после 5-ого перехода до Т5=13 мкм (6 квалитет).
Следовательно, переходы обеспечивают уточнения:
— 1 переход ε0=δЗδ1=2,00,33=6,06;
— 2 переход ε0=δ1δ2=0,330,130=2,54;
— 3 переход ε0=δ2δ3=0,1300,052=2,5;
— 4 переход ε0=δ3δ4=0,0520,021=2,48;
— 5 переход ε0=δ3δ4=0,0210,013=1,62.

Общий коэффициент уточнения рассчитывается по формуле:
ε0=i=1nε0п=ε1×ε2×ε3×ε4×ε5=6,06×2,54×2,5×2,48×1,62=154,6
Отсюда следует, что общий коэффициент уточнения больше требуемого ε0=154,6>153,8. Значит, выбранный технологический процесс обеспечивает

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ Кафедра ТИ-1 «Технологическая информатика и технология машиностроения» Рас