ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 59
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
Цель курсового проектирования по технологии машиностроения - научится правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы, использовать свой практический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач.
К мероприятиям по разработке новых прогрессивных технологических процессов относится их автоматизация, на ее основе проектируется высокопроизводительное технологическое оборудование, осуществляющее рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.
В соответствии с этим решаются следующие задачи:
Расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний и применение их для проектирования прогрессивных технологических процессов изготовления деталей, включая проектирование средств технологического оснащения.
В курсовом проекте должна отображаться экономия затрат труда, материала, энергии. Решение этих вопросов возможно на основе наиболее полного использования возможностей прогрессивного технологического оборудования и оснастки, создания гибких технологий.
Различные материалы обрабатывают для получения нужных предметов. Придание материалу необходимых размеров, формы, свойств достигается многими видами обработки.
Обработка металлов режущими инструментами на станках в современном машиностроительном производстве занимает одно из главных мест в технологическом процессе изготовления изделий. Работа таких инструментов основана на использовании режущего клина. Клин, состоящий из двух поверхностей, сходящихся в острую кромку, может перемещаться относительно обрабатываемого куска металла-заготовки так, что одна поверхность клина будет давить на заготовку, а кромка разделять заготовку на две части, меньшая из которых будет деформироваться, превращаясь в стружку. Такой процесс называется резанием. Взаимное перемещение режущего клина и заготовки осуществляется в металлорежущем станке, где инструмент или заготовка может устанавливаться в дополнительные устройства, приспособления. Получение новых поверхностей путём деформирования поверхностных слоёв материала с образованием стружки называется обработка резанием.
При обработке металлов резанием в среднем 20% его превращается в стружку, поэтому опережающее развитие получают процессы изготовления деталей с малыми отходами (точное литьё, обработка давлением). Однако обработка металла резанием инструментами особенно при изготовлении высококачественных деталей является одним из главных средств в машиностроении.
Предусмотрено дальнейшее расширение производства металлообрабатывающего инструмента, особенно с применением природных и синтетических алмазов и других сверхтвёрдых сплавов и материалов, а так же режущего и вспомогательного инструмента к станкам с ЧПУ и к автоматическим линиям. Наша промышленность выпускает все виды лезвийного, абразивного и алмазного инструмента для всех отраслей народного хозяйства.
В современных методах механической обработки металлов заметны следующие тенденции:
1 обработка заготовок с малыми припусками, что приводит к экономии металлов и увеличении доли отделочных операций;
2 широкое применение методов упрочняющей обработки без снятия стружки путем накатывания роликами и шариками обдувки дробью, дорнирования, чеканки и т.п.;
применение многоинструментальной обработки взамен одноинструментальной и многолезвийного режущего инструмента вместо однолезвийного;
4 возрастания скоростей резания и подач;
5 увеличение части работ, выполняемых на автоматических и полуавтоматических станках, роботизированных комплексов с применением систем программного управления;
6 широкое проведение модернизации металлорежущего оборудования;
использование быстродействующих и многоместных приспособлений для закрепления заготовок и механизмов при автоматизации универсальных металлорежущих станков;
изготовление деталей из специальных и жаростойких сплавов, обрабатываемость которых значительно хуже, чем обычных металлов;
участие технологов в разработке конструкции машин для обеспечения их высокой технологичности.
Более рационально получать сразу готовую деталь, минуя стадию заготовки. Это достигается применением точных методов литья и обработки давлением, порошковой металлургией. Эти процессы более прогрессивны, и они будут все шире внедряться в технику.
1. Технологический раздел
1.1 Назначение и технологические требования к конструкции изготавливаемой детали
Шпиндель металлорежущего станка - одна из наиболее ответственных деталей. Качество изготовляемых деталей в значительной степени зависят от качества шпинделя и его опорных шеек, жёсткости шпинделя и стабильности его положения в опорах.
Основное назначение шпинделя станка - сообщать обрабатываемой заготовке или режущему инструменту вращательное движение с определёнными угловой скоростью и крутящим моментом. В современных станках они очень высокие, поэтому к качеству изготовления как самого шпинделя, так и шпиндельного узла с его опорами в целом предъявляются высокие требования.
Допуски овальности и конусообразности для станков нормальной точности не должны превышать 50% допуска диаметральных размеров шеек. Так, отклонение от круглости опорных шеек в зависимости от диаметра шпинделя для станков нормальной точности 4,0…1,2 мкм, а для современных прецизионных станков - 0,3…0,5 мкм. Допустимая конусообразность 1,25…3,0 мкм.
Для шпинделей с резьбой, на которую навёртывают установочные опорные кольца, следует устанавливать допустимые отклонения от соосности резьбы с опорными шейками подшипников. Для станков нормальной точности они не превышают 0,025 мм. Это необходимо для того, чтобы при монтаже шпиндельного узла избежать перекоса колец шариковых и роликовых подшипников, так как установочные гайки при большом биении будут нажимать на подшипник одной стороной. Для этого и ограничивается биение торца опорной гайки. При плотно навёрнутой гайке на шпиндель торцовое биение не должно превышать 0,025 мм на радиусе 50 мм.
Шероховатость поверхности и твёрдость опорных шеек, особенно для шпинделей, работающих в подшипниках скольжения, влияют на стабильность положения шпинделя при эксплуатации станка. По этим параметрам точности к шпинделям предъявляют также очень высокие требования.
Выбор материала для шпинделя определяются типом станка и условиями работы шпинделя. Шпиндели, работающие на опорах скольжения, должны обладать не только высокими прочностью и жёсткостью, но и высокой износостойкостью.
По заданию деталь шпиндель изготовлена из стали 38Х2МЮА ГОСТ 1133-71. Химический состав, механические, физические и технологические свойства стали приведены в таблице 1-2.
Таблица 1 - Химический состав стали 38Х2МЮА ГОСТ 1133-71
| Содержание элементов*, % | ||||||
| С | Al | Mo | Si | Mn | Cr | Cu, Ni не более |
| 0,35-0,42 | 0,70-1,10 | 0,15-0,25 | 0,20-0,45 | 0,30-0,60 | 1,35-1,65 | 0,30 |
*P, S не более 0,025
Таблица 2. - Механические свойства стали 38Х2МЮА ГОСТ 1133-71
| σв, МПа | σ0,2, МПа | δ5, % | ψ, % | HB |
| 600 | 450 | 14 | 50 | 250-300 |
По заданию требуется, чтобы твёрдость стали была 45-55 HRC. Для этого требуется провести термообработку. Закалку ТВЧ и средний отпуск 4500С. После закалки структурой стали будет, является мартенсит закалки. После отпуска структура стали - тростит.
1.2 Определение типа производства
В зависимости от размера производственной программы, сложности и трудоемкости изготовляемых деталей различают три типа производства: единичное, серийное, массовое. Условно можно отнести к тому или иному типу производства обработку деталей заданного типа на основании таблицы 3 [2].
Таблица 3 - Типы производства
| Тип производства | Количество обрабатываемых деталей в год | ||
| | крупных более 20 кг | средних от 5 до 20 кг | Мелких менее 5 кг |
| Единичное | до 5 | до 10 | до 100 |
| Серийное | от 5 до 1000 | от 10 до 5000 | от 100 до 50000 |
| Массовое | свыше 1000 | свыше 5000 | свыше 50000 |
Определим массу детали по формуле
m = r×V, (1)
где m - масса детали, кг;
r - плотность чугуна, кг/м³;
V - объем детали, м³.
Для серого чугуна стали r = 7,8×103 кг/м³.
Объем детали:
Итак, объем шпинделя составил 0,004043 м³.
Тогда масса шпинделя:
m = 7,1×103×0,004043≈ 31,55 кг.
По таблице 3 определим тип производства. Так как масса детали более 20 кг и производственная программа 4950 деталей, то тип производства - массовое.
При массовом производстве на оборудовании непрерывно обрабатываются или изготавливаются детали заданного типоразмера в течение длительного времени.
1.3 Выбор и экономическое обоснование метода получения заготовки
Определение припусков табличным методом
Определение припусков табличным методом будем проводить по ГОСТ 7505-89. Для сравнения рассчитаем припуски для поковки.