Курсовая работа: Разработка технологического процесса изготовления детали Крышка подшипника

- высокая твердость (твердость инструмента должна превышать твердость детали в 1,5…3 раза);

- высокая прочность;

- высокая износостойкость;

- высокая теплопроводность.

Деталь изготавливается из материала, имеющего высокую твердость, поэтому обрабатывающий инструмент должен иметь высокую прочность и износостойкость. Применение твердых сплавов при обработке резанием позволяет повысить в среднем скорости резания в 2…4 раза. Поэтому там, где это целесообразно, следует у инструментов рабочую часть выполнять твердосплавной или с твердосплавным режущим элементом.

При выборе оптимальной марки твердого сплава для конкретной обработки следует иметь в виду, что с увеличением содержания кобальта (связки) увеличивается предел прочности при изгибе, но снижаются режущие свойства сплава.

В качестве инструментальных материалов для режущей части инструмента в проекте применены следующие марки:

- твердый сплав вольфрамовый ВК8 на черновых и чистовых токарных операциях;

- быстрорежущая сталь на черновой фрезерной операции;

- быстрорежущая сталь на токарной операции 30 и сверлильных операциях.

2.7 Выбор методов контроля

Любой вращающийся механизм не может существовать без подшипника. Они бывают разных видов и назначения, но чаще всего предприятия изготавливают подшипники качения и скольжения. Подшипниковыми заводами производится огромная номенклатура продукции для автомобилестроения, сельскохозяйственной техники, железнодорожного дивизиона и для специального назначения. Подшипники должны обеспечивать бесперебойную работу крутящихся деталей в различных условиях как нормальных, так и агрессивных.

Поэтому от качества подшипников зависит его пригодность в использовании по назначению, естественно, себестоимость. Большие серьезные производители применяют разные методы контроля качества на всех этапах производства.

Неразрушающий метод контроля качества деталей подшипника

Этот метод контроля качества проходят все комплектующие детали подшипника (100% контроль). Его можно классифицировать следующим образом:

· Дефектоскопия - применяется для выявления трещин, раковин, волосовин и других дефектов металла с применением дефектоскопа с применением магнитного порошка или пасты. При этом выявляется не только сам дефект, но и его размер, а также ориентацию.

· Вихретоковый, электромагнитный. При помощи ультразвука, который проникает внутрь металла, можно выявить даже скрытый внутренний дефект. Этим методом можно определить также толщину детали, ее намагниченность, структуру, химический состав и некоторые другие параметры.

· Оптический. Применяется для выявления поверхностных дефектов и определение геометрических параметров.

Контроль качества подшипников

· Подшипник контролируется по параметру осевого и радиального биения колец.

· Немаловажный параметр - это геометрические параметры изделия. При малейшем отклонении размера, от размера заданного чертежом, может возникнуть проблема при эксплуатации подшипника, и он может преждевременно выйти из строя.

· Контроль радиального и осевого зазора одного кольца относительно второго.

· Легкость вращения. Применяя этот метод, предупреждается возможность заклинивания подшипника.

· Вибрационный контроль обеспечивает проверку уровня шума издаваемого при работе подшипника.

Наряду с неразрушающими видами контроля качества на производстве применяется и разрушающий вид контроля, при котором определяется:

· Химический состав сталей и сплавов.

· Механические свойства материалов.

· Структура металла.

· Толщина закаленного слоя.

· Неметаллические включения.

Предприятие-изготовитель совместно с потребителем составляют технические соглашения по видам контроля, срокам поставки и стоимости товара. Каждая из сторон должна соблюдать свою часть соглашения беспрекословно.

3. Расчетная часть

3.1 Расчет промежуточных припусков и промежуточных размеров

Расчет производим аналитическим методом для поверхности под подшипник качения диаметра 17 (-0,012) по формуле:

2Zmin=Z(R2 i-1+hi-1+ri-1)

Zmin - минимальный припуск на диаметр2 i-1 - высота неровностей профиля на предыдущем переходеi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе

ri-1 - пространственные отклонения в расположении обрабатываемых поверхностей.

Расчет начинаем с наибольшего предельного размера после окончательной обработки, в данном случае, после чистового шлифования, путем прибавления к нему соответствующих значений расчетных припусков.

Таблица значений припусков для каждой технологической операции

Определим значение припусков для заготовки, изготовленной поковкой в закрытом штампе:

r3=Цrк2+rц2+rсм2

r3 - суммарное значение припуска

rк - припуск по кривизне

rц - погрешность центровки

rсм - допуск на смещение штампов

rк=4к - допуск кривизны на 1 мм - 3 мкм- дина заготовки мм

rсм=3*270=810 мкм

rц=0,25ЦТ2+1

Т - допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемый для центрирования - 1,2 мм.

rц=0,25Ц1,22+1=390 мкм

rсм=0,5 мм

r3=Ц8102+3902+5002=1029 мкм

для остальных операций

rост=r3+КУ

КУ - уточняющий коэффициент

КУ =0,06, r=0,06*1029=62 мкм для чернового значения

КУ =0,04, r=0,04*62=3 мкм - для чистового значения

Определяем минимальный расчетный припуск.

на предварительное точение

Zmin1=2 (160+200=1029)=2778 мкм

на окончательное точение

Zmin2=2 (50+50+62)=324 мкм

на предварительное шлифование

Zmin3=2 (25+25+3)=106 мкм

на окончательное шлифование

Zmin4=2 (10+20)=60 мкм

Определяем минимальные расчетные размеры по переходам, путем прибавления к наибольшему размеру шейки оси после окончательного шлифования соответствующих значений минимальных расчетных припусков.

Определяем максимальные размеры по переходам. Путем прибавления к наименьшему размеру изделия соответствующего допуска на промежуточный размер.p4=17.0+0,06=17,06 ммp3=17.06+0,106=17,166 ммp2=17.166+0,324=17,49 ммp1=17.49+2,778=20,268 мм

Определяем максимальный припуск.max4=16.189+0,011=17 ммmax3=17,06+0,043=17,103 ммmax2=17.17+0,11=17,28 ммmax1=17.49+0,33=17,82 ммmax0=20,3+1,8=22,1 мм

Определяем минимальный припуск.

Zmax4=17.103-17,0=0,103 мм

Zmax3=17.28-17,103=0,173 мм

Zmax2=17.82-17,28=0,54 мм

Zmax1=22.1-17,82=4,28 мм

Определяем минимальный припуск

Zmin4=17.06-16,989=0,071 мм

Zmin3=17.166-17,06=0,106 мм

Zmin2=17.49-17,166=0,324 мм

Zmin1=20,3-17,49=2,78 мм

По данным расчетов составим таблицу припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности диаметра 17 (-0,012)

Определим номинальный припуск на каждый переход:

Zном4=0,103+0,071/2=0,087 мм

Zном3=0,173+0,106/2=0,139 мм

Zном2=0,54+0,32/2=0,43 мм

Zном1=4,28+2,78/2=3,5 мм

Определяем расчетные диаметры после переходов:

Др3=Дисх+2Zном4=17+0,087=17,087 мм

Др2=Др3+2Zном3=17,087+0,139=17,226 мм

Др1=Др2+2Zном2=17,226+0,43=17,656 мм

Др0=Др1+2Zном1=17,656+3,5=21,156 мм

Все значения сводим в таблицу номинальных размеров, припусков, допусков по переходам.

3.2 Расчет режимов резания и наладки операций технологического процесса

Режимы резания оказывают влияние на точность и качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки.

Режимы резания определяются глубиной резания t, мм; подачей на оборот Sо, мм/об и скоростью резания V, м/мин.

Операция 015: Токарно-револьверная.

Оборудование - Токарно-револьверный станок 1Н325, приспособление - Трех кулачковый самоцентрирующий патрон.

Исходные данные: деталь - корпус подшипника, материал заготовки - СЧ 20 ГОСТ 1412-85, получаемая шероховатость Ra1,6мкм.

Содержание операции: обтачивание наружной поверхности Ш 145.

Режущий инструмент: резец проходной упорный материал режущей части Т5К10.

Глубина резания t = 1,5 мм.

Sтабл. = 0,65 мм/об. [3, с.365]

Нормативный период стойкости: Тн. = 60 мин.

Скорость резания:

Vтабл. = 170 м/мин, [3, стр.60]

Частота вращения:

Уточнение частоты вращения по паспорту станка: n = 350об/мин.

Пересчет скорости резания с учетом уточненной частоты вращения:

Определение минутной подачи:

Длина рабочего хода:

Lр. х. = Lрез. + у, где

Lрез. = 5 мм.

y = длина врезания и перебега инструмента

y = 5+2 = 7 мм.

Lр. х = 5 + 7 = 12 мм.

Расчет основного времени обработки:

Кр=1 - число рабочих ходов

Содержание перехода: расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность Ш62Н7+0,03 мм.

Режущий инструмент: резец расточной проходной, материал режущей части Т5К10.

Деталь БИЯН 712272-022 является крышкой подшипниковой электродвигателя. Крышка изготовлена из серого чугуна СЧ15 ГОСТ 1412-85.

В крышке имеется осевое отверстие для выхода вала электродвигателя, так же имеется глухое отверстие (посадочное) с высокой точностью изготовления по 7'му квалитету точности и шероховатостью 0.8 для посадки подшипника.

В осевом отверстии имеется технологичная канавка для уплотнения резиновым кольцом. Для удобства обработки, а частности для обеспечения зажима крышка имеет три прилива по диаметру, которые обеспечивают прочность крышки при приложении зажимной силы.

Три отверстия в лапках предназначены для закрепления крышки на корпусе электродвигателя, по лапкам произведена расточка посадочной поверхности для сопряжения с корпусом электродвигателя (замок)

Самым точным является глухое отверстие (посадочное) с высокой точностью изготовления по 7'му квалитету точности и шероховатостью 0.8 для посадки подшипника. Которое получается путем трех операций - чернового и чистового растачивания и шлифования.

2. Определение типа производства.

2.1 Тип производства определяем с помощью коэффициента закрепления операций по формуле:

Кз.о. = t / tс.ш.

где tс.ш. = 1.2 - среднее штучное время основных операций обработки, мин;

t - такт выпуска деталей, мин.

t = 60 * Fg / N мин/шт

где Fg =4015 - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч

N = 15000 - годовая программа выпуска изделий, шт.

t = 60 * 4015 / 15000 = 9.06 мин/шт

Кз.о. = 15.06 / 1.2 » 12

Так как Кз.о. > 10, тип производства - средне серийный.

3.3 Расчет технологических норм времени

Под технически обоснованной нормой времени понимается, время необходимое для выполнения заданного объема работы при определенных организационно - технических условиях.

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Тш-к:

Тш-к = (Тп-з/n) +Тшт

Определяем Твс

Твс = tуст +tпер + tизм