Разработка технологического процесса для изготовления деталей в процессе ремонта лифтового оборудования

- размеры: 34, 37, 54,5, 12, 24, 30, 88, 14, 14, 19, 23, 18, 16, 5 – Штангенциркуль ШЦЦ-I-200-0,01 фирмы «Links».2 Контроль наружных диаметров, мм: Ø50Н10, Ø41 - Штангенциркуль ШЦЦ-I-200-0,01 фирмы «Links».3 Контроль внутренних диаметров, мм:- Ø12, Ø8, Ø3,5, Ø10, Ø8, Ø15, , Ø5 - Штангенциркуль ШЦЦ-I-200-0,01 фирмы «Links».- Ø40, R18 - Штангенциркуль ШЦЦ-I-200-0,01 фирмы «Links».4 Контроль радиусов скруглений, мм:- R4, R3 – Набор радиусных шаблонов №1 ГОСТ 4126.5 Контроль резьбового отверстия, мм:- М2,5 – размер обеспечивается инструментом. В данном случае контролируется инструмент перед использованием.6 Твердость детали 125…130 НВ (проверяется в заготовке) контролируется с помощью Универсального твердомера МЕТ-УД. измерения твёрдости металла по стандартизованной в России шкале твёрдости: Бринелля (HB). Определение частот свободных колебаний индентора (акустический резонатор с алмазной пирамидой Виккерса), находящегося под действием постоянного усилия 1,5 кГс. Определение отношения скоростей индентора до и после соударения с поверхностью контролируемого изделия.7 Шероховатость поверхностей проверяется сравнением шероховатости детали с образцами шероховатости ГОСТ 9378-93 или с образцовой деталью (Rz80, Rz20).Контроль шероховатости в не удобном для осмотра месте (отверстии малого диаметра) применяем метод слепков (Rа2,5). Затем на приборе профилометр ИШП рис.5 измеряем шероховатость (Rа2,5).Рисунок 1.10 Профилометр ИШП8 Контроль расположения поверхностей: параллельность – специальное индикаторное приспособление.9 Контроль качества и толщины покрытия детали – протереть и осмотреть деталь.1.8.1 Расчёт калибр-скобаПроизведём расчёт исполнительных размеров калибров-скоб для вала 44 мм с полем допуска h14 . Построим схему расположения полей допусков калибра для вала.По нормативным данным таблицы допусков и отклонений калибров ([1], с. 124, табл. 3.46) устанавливают значения для определения исполнительных размеров калибров и контркалибров: мкм, мкм, мкм. Определим наибольший предельный размер пазаОпределим наименьший предельный размер пазаОпределим наименьший размер проходного калибра-скобыОпределим наибольший размер непроходного калибра-скобыОпределим предельный размер изношенного калибра-скобыОпределим наибольший размер контркалибра Определим наибольший размер контркалибра Определим наибольший размер контркалибра Построим схему расположения полей допусков калибров для паза 44h14 .Рисунок 1.11 – Схема расположения полей допусков калибра для паза 44h14Предельные отклонения на использованные ПР и НЕ размеров +0,042 мм; для К-ПР, К-НЕ и К-И – 0,004 мм.1.8.2 Расчёт контрольно-измерительного инструмента калибра-пробкиПроизведём расчёт исполнительных размеров калибров-пробок для отверстия диаметром 20 мм с полем допуска Н9 . Построим схему расположения полей допусков калибра для отверстия. По нормативным данным таблицы допусков и отклонений калибров ([1], с. 124, табл. 3.46) устанавливают значения для определения исполнительных размеров калибров и контркалибров: мкм, yВ1 = 0,0 мкм, НК = 6,0 мкм.2.1 Определим наибольший предельный размер отверстия2.2 Определим наименьший предельный размер отверстия2.3 Определим наибольший размер проходного нового калибра-пробки2.4 Определим наибольший размер непроходного калибра-пробки2.5 Определим предельный размер изношенного калибра-пробки2.6 Построим схему расположения полей допусков калибров для отверстия 20Н9 .Рисунок 1.12 – Схема расположения полей допусков калибра для отверстия 20Н9Предельные отклонения на использованные размеры калибров-пробок +0,006 мм.1.9 Расчет режимов резанияПри расчете режимов резания мы назначаем подачу и глубину резания в соответствии с указаниями в литературе [2] и сводим эти значения для каждого перехода в таблицы.Далее рассчитываем скорость резания, силу резания и крутящий момент на шпинделе станка, потребную мощность. Исходя из потребной мощности: выбираем станок для каждой операции.Операция 005. Токарная (черновая)Переход № 1. Точить поверхность № 1 D = 210 мм, на длину 40 мм. Инструмент: резец подрезной из материала Т15К6.а) Выбираем подачу, принимаем мм/об [2, с. 266, табл.11];б) Глубина резания мм;в) Скорость резания . (1.10)Коэффициент показатели степени в формуле скорости резания при обработке резцами: [2, с. 269, табл.17];Т = 40 мин – стойкость инструмента, т.к. среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке 30 – 60 мин [2, с. 268]. поправочный коэффициент, (1.11)где коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [2, с. 261, табл. 1];показатель степени, принимаем , т.к. обработка происходит резцом с режущей пластиной из твёрдого сплава [2, с. 262, табл. 2]; коэффициент для материала инструмента, принимаем . .коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки [2, с. 263, табл. 5]; коэффициент, учитывающий материал инструмента [2 с. 263, табл. 6]. .;г) Частота вращения , из нормального ряда принимаем , тогда фактическая скорость резания равна:д) Сила резания , (1.12)– эмпирические коэффициенты [2, с. 273, табл.22].– поправочный коэффициент [2, с. 271]. (1.13) – поправочный коэффициент для стали, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [2, с.264, табл.9]; – показатель степени для твердого сплава [2, с.264, табл.9]. – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали и чугуна [2, с.275, табл.23]..;е) Мощность резания Параметры для остальных переходов рассчитываются аналогично, поэтому сведем результаты расчета в таблицу:Таблица 1.2. Параметры резания для операции 005№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минPz, НN, кВт10,985,472,2210040384,7620,982,590,3321024963,1030,56,490,3321032154,7540,981,087,046308321,1850,852,287,0463016452,34 Мощность резания получилась при обработке поверхности 1 максимальной (N = 4,76 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 1В625М (Nст = 7,5 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.Операция 010. Токарная (черновая)Расчет параметров резания выполняется аналогично операции 005. Результаты расчетов сведены в табл.3.Таблица 1.3. Параметры резания для операции 010№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минPz, НN, кВт10,981,087,046308321,1820,852,287,0463016452,3430,853,672,2210026923,1740,983,072,2210024962,95Мощность резания получилась при обработке поверхности 3 максимальной (N = 3,17 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 1В625М (Nст = 7,5 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.Операция 015. Токарная (чистовая)Расчет параметров резания выполняется аналогично операции 005. Результаты расчетов сведены в табл.4.Таблица 1.4. Параметры резания для операции 015№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минPz, НN, кВт10,61071,8452057596,7620,98192,761408321,26Мощность резания получилась при обработке поверхности 1 максимальной (N = 6,76 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 1В625М (Nст = 7,5 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.Операция 020. Токарная (чистовая)Расчет параметров резания выполняется аналогично операции 005. Результаты расчетов сведены в табл.5.Таблица 1.5. Параметры резания для операции 020№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минPz, НN, кВт10,98190,342108321,2320,61071,8452057596,76Мощность резания получилась при обработке поверхности 2 максимальной (N = 6,76 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 1В625М (Nст = 7,5 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.Операция 025. Токарная (черновая)Расчет параметров резания выполняется аналогично операции 005. Результаты расчетов сведены в табл.6.Таблица 1.6. Параметры резания для операции 025№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минPz, НN, кВт10,51082,6514050236,2820,51076,4921050236,78Мощность резания получилась при обработке поверхности 2 максимальной (N = 6,78 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 1В625М (Nст = 7,5 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.Операция 030. Токарная (чистовая)Расчет параметров резания выполняется аналогично операции 005. Результаты расчетов сведены в табл.6.Таблица 1.7. Параметры резания для операции 030№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минPz, НN, кВт10,85281,7614014952,0020,85291,4426014952,23Мощность резания получилась при обработке поверхности 2 максимальной (N = 2,23 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 1В625М (Nст = 7,5 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.Операция 035. СверлильнаяПереход № 1. Сверлить отверстие поверхность № 1 D = 12 мм. Инструмент: сверло.а) Выбираем подачу из предела (0,41-0,47), принимаем мм/об [2, с. 277, табл. 25]; б) Глубина резания мм;в) Скорость резания , м/мин.Коэффициент показатели степени в формуле скорости резания: [2, с. 278, табл. 28];Исходя из диаметра сверла, принимаем мин. – стойкость инструмента [2, с. 279, табл. 30];показатель степени, принимаем , т.к. обработка происходит сверлом из быстрорежущей стали [2,с. 262, табл. 2]; коэффициент для материала инструмента, принимаем ;коэффициент, учитывающий материал инструмента [2, с. 263, табл. 6]; – коэффициент, учитывающий глубину сверления [2, с. 280, табл. 31].;г) Частота вращения сверла: об/мин, принимаем об/мин, тогда фактическая скорость резания равна:;д) Крутящий момент , Нм (1.14)Так как материал сверла быстрорежущая сталь и происходит расчёт сверления, то коэффициент показатели степени в формуле крутящего момента: [2, с. 281, табл. 32]; Н·м;е) Осевая сила , Н (1.15)Т.к. материал сверла быстрорежущая сталь и происходит расчёт сверления, то коэффициент показатели степени в формуле осевой силы: [2, с. 281, табл. 32].Н;ж) Мощность резания кВт.Переход № 2. Зенкеровать отверстие поверхность № 1 D = 18 мм. Инструмент зенкер.а) Выбираем подачу из предела (1,0-1,2), принимаем мм/об [2, с. 277, табл. 25]; б) Глубина резания мм;в) Скорость резания , м/мин. (1.16)Коэффициент показатели степени в формуле скорости резания: [2, с. 278, табл. 28];Исходя из диаметра зенкера, принимаем мин. – стойкость инструмента [2, с. 279, табл. 30];показатель степени, принимаем , т.к. обработка происходит зенкером из быстрорежущей стали [2,с. 262, табл. 2]; коэффициент для материала инструмента, принимаем ;коэффициент, учитывающий материал инструмента [2, с. 263, табл. 6]; – коэффициент, учитывающий глубину зенкерования [2, с. 280, табл. 31].;г) Частота вращения зенкера: об/мин, принимаем об/мин, тогда фактическая скорость резания равна:;д) Крутящий момент , Нм (1.17)Так как материал зенкера твердый сплав и происходит расчёт зенкерования, то коэффициент показатели степени в формуле крутящего момента: [2, с. 281, табл. 32]; Н·м;е) Осевая сила , НТ.к. материал зенкера твердый сплав и происходит расчёт зенкерования, то коэффициент показатели степени в формуле осевой силы: [2, с. 281, табл. 32].Н;ж) Мощность резания кВт.Результаты расчетов сведены в табл.8.Таблица 1.8. Параметры резания для операции 035№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минMкр, Н·мP0, НN, кВт10,45616,9645041,5870081,9221,0148,0485022,874601,99Мощность на сверлильной операции получилась при обработке поверхности 2 максимальной (N = 1,99 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 2М55 (Nст = 2,2 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.Операция 040. Токарная (чистовая)Расчет параметров резания выполняется аналогично операции 005. Операция проводится в два установа А и Б. Результаты расчетов сведены в табл.9.Таблица 1.9. Параметры резания для операции 040№ переходаS, мм/обt, ммV, м/минn, об/минPz, НN, кВт10,982,578,50125020802,66Мощность резания получилась при обработке поверхности 1 максимальной (N = 2,66 кВт), согласно этой мощности, выбираем токарно-винторезный станок 1В625М (Nст = 7,5 кВт). Технические характеристики станка указаны в прилож. А.2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬПри проектировании технологического процесса обработки детали одновременно с выбором станка необходимо установить, какое приспособление необходимо для выполнения на данном станке намеченной операции. Выбор станочных приспособлений является важным этапом разработки техпроцесса обработки детали, т.к. от правильности базирования заготовки зависят точность и качество обработки детали. При этом необходимо учитывать возможность максимального применения стандартных и унифицированных приспособлений.В соответствии с заданием необходимо разработать станочное приспособление для токарной (черновой) операции № 005. В качестве станочного приспособления можно применять 3-х кулачковый патрон с пневматическим приводом (рис. 3).Пневматические силовые приводы широко применяют в приспособлениях различных типов. Быстрота, легкость, постоянство силы зажима, возможность её регулирования и контроля, а также дистанционное управление зажимами является основными преимуществами пневмоприводов для зажима обрабатываемых заготовок. Пневматические приводы применяются в крупносерийном и массовом производствах.2.1. Принцип работы приспособленияРисунок 2.1 Патрон с пневматическим приводом3-х кулачковый патрон (рис. 2.1) - это приспособление, которое состоит из корпуса 6, пневматического привода и кулачков 13 в количестве трёх штук. Основная задача инструмента - фиксация деталей и обеспечение их неподвижности. Они работают по следующему принципу: сжатый воздух через по каналам поступает в правую часть корпуса цилиндра 2, при этом поршень 3 перемещается в левую часть. Шток 4 перемещается вместе с поршнем 3. При движении штока в левую сторону он перемещает ось 15 и воздействует на кулачок 13 опуская его в низ, тем самым зажимая деталь. Для разжатия детали необходимо подать сжатый воздух в левую полость цилиндра, поршень 3 вместе со штоком 4 перемещается в правую сторону. Шток 4 перемещаясь тянет за собой ось 11 с наконечником, который воздействует на рычаг 10 и проворачивает его и тот воздействуя на кулачок 13 поднимает его вверх. Тем самым деталь разжимается.2.2. Расчёт трехкулачкового патронаДанное приспособление используется на токарном станке при черновой обработке на операции 005.Расчетная схема приспособления представлена на рисунке 4.Рисунок 2.2 Расчетная схема рычажного приспособления с пневматическим приводом2.3. Расчёт приспособленияОпределим силу зажима детали одним кулачком патрона [3]: - сила резания на данной операции; - диаметр обрабатываемой поверхности; - число кулачков в патроне; - коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков; - диаметр зажимаемой поверхности; - коэффициент запаса для самоцентрирующегося трехкулачкового патрона с пневматическим приводом зажима.Определим силу на штоке механизированного привода трехкулачкового патрона: - коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне; - вылет кулачка от середины его опоры в пазу патрона до центра приложения силы на одном кулачке; - длина направляющей части кулачка; - коэффициент трения кулачка; и - размеры короткого и длинного плеч двухплечевого рычага.Определим диаметр поршня цилиндра и выберем ближайший больший стандартный размер пневматического вращающего цилиндра по формуле:, мм - давление сжатого воздуха;Принимаем стандартный диаметр пневмоцилиндра .2.4 Описание схемы сборки трехкулачкового патронаТехнологическая схема сборки – это графическое отображение состава и последовательности сборки деталей и узлов изделия. Она является первичным технологическим документом, дающим объемное представление о процессе сборки. Базовым называется основной элемент (деталь, сборочная единица и т.д.), с которого начинается сборка. Базовая деталь (узел) должна наилучшим образом определять положение других деталей (узлов) данного изделия.На рисунке 5 показана схема сборки трехкулачкового патрона. В качестве базовой детали выбираем корпус 6. Далее устанавливаем тягу 7 в качестве сборочной единицы, в которую крепим гайками М12 втулку 8, гайками М12 втулку 9 и устанавливаем рычаг 10. Затем устанавливаем кулачок основной 12. Далее крепим винтом М6 втулку 16, крепим винтом М8 сменные кулачки 13 в количестве 3 штук. Затем установить шток 4 в качестве сборочной единицы, к которому крепятся болтами М16 крышка 5, устанавливаются корпус 2 и кольцо 27, крепится гайкой М28 поршень 3 и устанавливается кольцо 28. В заключении сборки устанавливается муфта 1 как сборочная единица, в которую запрессовывается втулка 17. Рисунок 2.3 - Схема сборки трехкулачкового патронаВыводВ ходе выполнения настоящейВКР проведен анализ технологичности детали «Шкив», выбран способ получения заготовки, разработан прогрессивный технологический процесс изготовления детали «Шкив», проведено сравнение технологического процесса в мелкосерийном производстве с технологическим процессом при массовом производстве. В первой части проекта проведен анализ исходных данных: описано функционального назначения детали, проведен анализ чертежа детали, выявлен комплект основных и вспомогательных конструкторских баз, проведен анализ детали на технологичность, сформулированы основные технологические задачи. Определен тип производства, выполнен Выбор исходной заготовки и экономически обоснован метод ее изготовления – литье в ПГФПри разработке технологического процесса были выбраны технологические базы спроектирован маршрут обработки отдельных поверхностейопределена последовательность технологических переходов, выбраны средства технологического оснащения, рассчитаны и назначены режимы резания, проведено нормирование технологических операций, рассчитаны припуска. На основании выполненных расчетов и анализа оформлен комплект технологической документации.Разработанная технология может считаться типовым технологическим процессом на изготовление деталей типа «Шкив», что имеет важное значение при изготовление детали в единичном производстве. Выбранное оборудование так же как и разработанное приспособление является универсальным и позволяет осуществлять переналадку под любую деталь за короткий промежуток времени.Список используемой литературы1. Афонькин М.Г., Магницкая М.В. Производство заготовок в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1987. 250 с.2. Торопов Ю.A. Припуски, допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Справочник ­ СПб.: Изд-во "Профессия". 2003.- 598 с.3. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении: Учебн. пособие / В.В. Бабук, В.А. Шкред, Г.П. Ксивко, А.И.Медведев: Под. ред. В.В. Бабука. Минск: Высш. школа., 1987. 255 с., ил.4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т 1. - 5-е изд., перераб. и доп. ­ М.: Машиностроение, 1980. - 728 с.5. Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цexoв. Учебник для студентов - машиностроит. cпeц. вузов/ Под ред. А.М. Дальского. М.: Машиностроение, 1990. 352 с., ил.6. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроит. cneц. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Высш. школа, 1983. - 256 с., ил.7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение.8. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение.9. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. T.1. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение. 1985. 656 с., ил.10. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение. 1985. 496 с., ил.Приложение