Расчетно-графическое задание по предмету ТМС
Служебное назначение детали
Червяк предназначен для передачи крутящего момента на червячное колесо в таких механизмах, как редукторы.
Анализ технологичности
Качественный анализ
Деталь “червяк” изготавливается из стали 20Х, что позволяет в качестве заготовки использовать штамповку. Этот материал недорогой, широко распространенный и применяемый в машиностроении; хорошо обрабатывается резанием, что способствует сокращению времени обработки.
В качестве технологических баз используют центровочные отверстия, которые позволяют обработать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой в центрах. Они совпадают с конструкторскими, что не повлечет за собой погрешности базирования.
Данный червяк имеет небольшие перепады диаметров ступеней, что позволяет вести обработку одновременно несколькими резцами и говорит о технологичности.
Требования к шероховатости и точности червяка средние – есть поверхности с высокими требованиями (места под подшипники; рабочий профиль червяка), обработка которых усложняет техпроцесс, увеличивает номенклатуру обрабатывающего инструмента, но есть и с достаточно низкими, обработка которых не требует больших затрат времени и высокой трудоемкости.
Наружные поверхности детали имеют открытую форму, что обеспечивает обработку на проход и свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям.
Все выше изложенное позволяет сделать вывод, что представленная деталь является среднетехнологичной.
Проанализировав конструкцию и масштабы производства, можно сделать вывод о нецелесообразности замены материала и конструкции.
Количественная оценка технологичности
Коэффициент точности
Коэффициент шероховатости
Выбор способа получения заготовки
Определяем 4 основных показателя:
Материал: сталь 20Х, код – 6;
Серийность производства, вид заготовки – штамповка, поковка, масса - 11.8 кг, программа выпуска – 2500, определяем код – 3;
Конструктивная форма. Определяем код – 3;
Масса заготовки, определяем для 11.8 кг соответствующий код – 5.
Из табл. 3.7 [1] определяем коды видов заготовки: 7-10.
7 – штамповка на молотах и прессах
8 – штамповка на ГКМ
9 - свободная ковка
10 - прокат.
Штамповка на молотах и прессах.
;
,
(см. табл. 3.6 [1]) 
,
то:
14.75
кг;
;
Так
как 
(см. табл 3.12), то:
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 35.5 руб.
Штамповка на ГКМ
;
,
(см. табл. 3.6 [1]) ,
то:
13.88
кг;
;
Так как
(см. табл 3.12), то:
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 33.7 руб.
Свободная ковка
;
,
(см. табл. 3.6 [1]) ,
то:
19.67
кг;
;
Так как
(см. табл 3.12),
то:
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 33 руб.
Прокат
;
,
(см. табл. 3.6 [1]) ,
то:
29.5
кг;
;
Так как
(см. табл 3.12),
то:
Так как
Стоимость заготовки-поковки – 43.5 руб.
Исхода из полученных данных получаем, что получение заготовки методом свободной ковки более выгодно.
Расчет припусков
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности ? 40 к6. Устанавливаем маршрут обработки ступени:
а) черновое обтачивание
б) чистовое обтачивание
в) предварительное шлифование
г) суперфиниширование
|
Технол перех. |
Элементы припуска, мкм |
2Zmin мкм |
dр мм |
? мкм |
Пред. размер |
Пред. прип. |
|||||
|
Rz |
h |
? |
? |
|
|
|
dmax |
dmin |
2zmax |
2zmin |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Заготовка |
1500 |
706 |
- |
- |
45.691 |
2500 |
48.191 |
45.691 |
- |
- |
|
|
Точение: черновое |
250 |
240 |
42 |
- |
4412 |
41.279 |
620 |
41.899 |
41.279 |
6292 |
4412 |
|
чистовое |
40 |
40 |
1.7 |
- |
1064 |
40.215 |
160 |
40.375 |
40.215 |
1524 |
1064 |
|
Шлиф-е: предвар-ое |
10 |
15 |
0 |
- |
163 |
40.052 |
62 |
40.114 |
40.052 |
261 |
163 |
|
Суперфини-ширование |
2.5 |
- |
- |
|
50 |
40.002 |
16 |
40.018 |
40.002 |
96 |
50 |
Расчет отклонений
Общее отклонение оси от прямолинейности
где
(см.
приложение 6[1])
Смещение оси в результате погрешности центрирования
где Т=1.8
Величина остаточных пространственных отклонений
Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода
Расчет наименьших размеров
40.002+0.050=40.052
40.052+0.163=40.215
40.215+1.064=41.279
41.279+4.412=45.691
Расчет наибольших размеров
40.002+0.016=40.018
40.052+0.062=40.114
40.215+0.160=40.375
41.279+0.620=41.899
45.691+2.500=48.191
Максимальные припуски
48.191-41.899=6.292
41.899-40.375=1.524
40.375-40.114=0.261
40.114-40.018=0.096
Минимальные припуски
45.691-41.279=4.412
41.279-40.215=1.064
40.215-40.052=0.163
40.052-40.002=0.050
Определяем общие припуски
наибольший:
наименьший:
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия ? 4H7. Устанавливаем маршрут обработки ступени:
а) сверление
б) растачивание
в) шлифование
|
Технол перех. |
Элементы припуска, мкм |
2Zmin мкм |
dр мм |
? мкм |
Пред. размер |
Пред. прип. |
|||||
|
Rz |
h |
|
? |
dmax |
dmin |
2zmax |
2zmin |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Заготовка |
1500 |
253 |
- |
- |
0 |
1200 |
0 |
0 |
- |
- |
|
|
сверление |
20 |
40 |
13 |
660 |
3060 |
2.778 |
180 |
2.778 |
2.598 |
2598 |
2778 |
|
растачив-е |
20 |
20 |
0.1 |
90 |
140 |
2.918 |
48 |
2.918 |
2.87 |
272 |
140 |
|
шлифов-е |
|
|
0 |
50 |
94 |
3,012 |
12 |
3,012 |
3 |
130 |
94 |
Расчет отклонений
Общее отклонение оси от прямолинейности
Смещение оси
Величина остаточных пространственных отклонений
Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода
Расчет наибольших размеров
3,012-0.094=2.918
2.918-0.140=2.778
Расчет наименьших размеров
3,012-0.012=3
2,918-0,048=2.87
2.778-0,180=2.598
Минимальные припуски
3.012-2.918=0.094
2.918-2.778=0.140
2.778-0=2.778
Максимальные припуски
3-2.87=0.13
2.87-2.598=0.272
2.598-0=2.598
Определяем общие припуски
наибольший:
наименьший:
Тип производства
Тип производства определяем по массе и объёму выпуску. Тип производства – крупносерийный.
Вывод: В ходе выполнения данной работы выполнен объём работы технолога по подготовке и разработке технологического процесса механической обработки. Произведен анализ представленной детали на технологичность и отмечены пути её повышения. Произведены расчеты межоперационных припусков для наиболее ответственных поверхностей.
