Разработка технологического процесса изготовления полуоси 130-2403070-А2

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Введение.
2. Определение типа производства.

2.1 Расчет темпа  выпуска

2.2 Расчет штучного  времени

2.3 Определение  типа производства

3. Выбор метода получения заготовки и расчет припусков.
4. Обоснование выбора технологических  баз и операционных припусков
5. Выбор и характеристики оборудования, режущего инструмента.
6. Расчет межоперационных припусков на одну поверхность и представление схемы их расположения.
7. Расчет режимов резания на операции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Совершенствование технологических  методов изготовления деталей для производства машин имеет первоначальное значение. Качество машины или станка, надежность, долговечность, экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенствования его конструкции, но от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом, эффективное использование современных автоматических и поточных линий, станков с программным управлением, электронных вычислительных машин и другой любой техники, применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов – все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества выпускаемых изделий.

Развитие отечественного станкостроения связано с систематическим  совершенствованием выпускаемой продукции, обновлением парка оборудования, широким внедрением механизации  и автоматизации производства.

Ведущую роль в машиностроении играет станкостроение, производящее средства производства – технологическое оборудование, приспособления и инструменты для машиностроительных предприятий.

В дипломной работе разрабатывается технологический процесс изготовления полуоси 130-2403070-А2

 

 

               

 

 

 

 

 

1. Описание  назначения детали и анализ  технических требований

Приводные валы колес (полуоси) предназначены для передачи крутящего  момента от дифференциала к ведущим  колесам.

Полуоси принимают на себя поперечные нагрузки, вызванные движением колеса по поверхности, и нагрузки на скручивание, вызванные передачей момента от двигателя к колесу. Такой тип моста менее надёжен, чем полностью разгруженный – когда полуось отвечает лишь за передачу крутящего момента до полноценной колёсной ступицы, обладающей внешним и внутренним подшипниками (в случае с полу разгруженным мостом бывает один подшипник, установленный на полуоси). Остальные нагрузки при разгруженной схеме принимает на себя ступица.

При испытании полуосей ЗИЛ-130 на усталостную прочность при кручении полуось нагружают постепенно возрастающим крутящим моментом до ее поломки. Во время испытаний фиксируют изменение угла закручивания полуоси в зависимости от изменения крутящего момента.

Испытания полуосей на усталость производятся на универсальном стенде кривошипно-шатунного типа. Шлицевой конец полуоси закрепляется в неподвижной втулке. Переменный крутящий момент прикладывается к фланцу полуоси от ползуна через рычажное устройство. Нагрузка измеряется с помощью индуктивного датчика на силоизмерителе. Нагрузка на испытуемую полуось автоматически поддерживается постоянной, что приближает условия испытаний к эксплуатационным. Испытания продолжаются до поломки полуоси, при этом фиксируется число циклов нагружений.

В процессе испытаний при пульсирующем цикле определяют число циклов нагружений до разрушения полуоси при разных нагрузках.

Полуоси, изготовленные из стали 40ХГРТ, имеют ограниченную долговечность, в то время как полуоси из стали 47ГТ с закалкой т. в. ч. имеют предел выносливости, значительно превышающий напряжения, возникающие при эксплуатационных нагрузках.

Опыт эксплуатации автомобилей подтвердил правильность принятого решения об изготовлении полуосей из стали 47ГТ с закалкой т. в. ч., так как в этом случае полуоси не имеют усталостных поломок.

Полуось изготовлена  из стали 47ГТ и термически обработана до твердости HRC 50—55. Основные дефекты полуоси в процессе работы приведены в табл.

Дефекты	Размеры, мм.							Заключение
	Номинальный		Допустимый без ремонта	Допустимый для ремонта
Сколы и трещины	-		-	-				Браковать
Скручивание	-		-	-
Погнутость полуоси	Биение при контроле в центрах:							Править
	Поверхности D не более 0,3 Поверхности не более 1,0			более 0,3   более 1,0
Погнутость фланца	Биение привалочного торца:							Править, проточить торец  фланца. Браковать при толщине  менее 11мм.
	Не более 0,1				Более 0,1
Износ шлицевых зубьев по толщине	Размер по роликам							Наплавить под флюсом
	55,229	54,90				Менее 54,90
Износ конусных отверстий под разжимные втулки	Несовпадение торцов калибра и  детали ±0,4	Снижение торца калибра:						Заварить
		Не более 0,1					Более 0,1
Резьба М12	М12	-					-	Нарезать резьбу ремонтного размера

Погнутую полуось правят под прессом до устранения изгиба. После правки внутренний торец фланца подрезают «как чисто» до устранения биения, выдерживая при этом толщину фланца не менее 11 мм.

Изношенные по ширине шлицы восстанавливают автоматической наплавкой под слоем флюса. Впадины  между шлицами и шлицевую шейку  наплавляют продольными швами. Наплавку шлицев рекомендуется вести крест-накрест; сначала наплавляют шлиц с одной стороны полуоси, затем – с противоположной, потом — справа, слева и т.д. до ∅57 мм.

Изношенные шлицы можно наплавлять и вручную электродуговым способом. Наплавку ведут электродами ОЗН-300, ОЗН-250, УОНИ-13/55 или К-340-105 постоянным током 210—240 А обратной полярности. Диаметр электрода равен 5 мм.

После наплавки полуось проверяют на биение и при необходимости правят. Шлицевую шейку протачивают до мм, снимают фаску и фрезеруют шлицы червячной фрезой на фрезерном станке типа 5350А или 5350Б.

Шлицевой конец полуоси термически обрабатывают на установке т. в. ч. ЛГПЗ-60: нагревают до температуры 850—900°С, охлаждают в масле и отпускают при температуре 575—600°С с последующим охлаждением на воздухе.

Для сборки (разборки) задних мостов можно применять стенд-конвейер (рис.127), который состоит из отдельных секций. Транспортер 3 имеет цепную передачу, при помощи которой он перемещается со скоростью 5 м/мин от привода 1, состоящего из электродвигателя А-32-4 мощностью 1квт и редуктора. Задний мост устанавливают на подставку 2.

 

 

2. Определение типа производства

 

В соответствии с ГОСТ14004-83 тип производства является его квалификационной категорией, определяемой по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объему выпуска продукции. Фактор типа производства является одним из определяющих при построении технологического процесса механической обработки детали, так как в   зависимости от установленного типа   производства   выбирается необходимое оборудование, режущий и мерительный инструмент. Различают три основных вида производства:

Массовое производство характеризуется тем, что на одних и тех же рабочих местах в течение длительного времени постоянно выполняется одна и та же операция (один и тот же комплекс переходов) для одной и той же детали. Массовое производство позволяет применять автоматы и полуавтоматы с механическими системами, а также автоматизированные специальные приспособления для зажима деталей, автоматизированный контроль, специальные инструменты и многоинструментные наладки, транспортные устройства для подачи деталей и перемещения деталей с одного рабочего места на другое и готовых деталей на сборку.

Серийное производство характеризуется тем, что на рабочих местах в течение календарного времени неоднократно меняется форма, материал и размеры обрабатываемых деталей, причем детали на обработку поступают партиями, так что экономически целесообразно универсальное оборудование с переналадкой его путем специальных или специализированных приспособлений и инструментов, а также в ряде случаев полуавтоматическое оборудование, не требующее длительной переналадки. Время переналадки может быть значительно сокращено путем применения станков с ЧПУ и промышленных роботов. В зависимости от числа партий деталей, обрабатываемых на одном рабочем месте в течение календарного времени, серийное производство подразделяется на крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное.

Индивидуальное производство характеризуется тем, что на рабочих местах нет повторяемости     деталей     и     комплексов     переходов,     отсутствует     также определенная   повторяемость   запуска деталей   в   производство,   поэтому   на рабочих местах нет возможности осуществлять специализированную наладку. Для сложных и крупногабаритных деталей целесообразно применять многоцелевые станки с ЧПУ, оснащенные магазином инструмента, а также многофункциональные роботы-манипуляторы.

Расчет типа производства производим на базе рабочего чертежа  детали и заданной годовой программы выпуска 15000 шт.

Для расчета типа производства необходимо составить предварительный  технологический процесс изготовления детали, основываясь на типовых технологических  процессах изготовления деталей класса рычагов.

        Определение типа производства осуществляется путём сравнения темпа выпуска детали со средним штучным временем, затрачиваемым на одну операцию механической обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Расчёт темпа выпуска

 

Темп выпуска определяется по формуле

 

τ

= , мин/шт.,

 

где F - действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену, в часах;

m – число смен; в нашем случае m=1;

N=15000 шт. – годовая программа выпуска заданной детали, в штуках.

     Действительный годовой фонд времени подсчитывается по формуле

 

F

=T ФК , ч,

 

где T - продолжительность одной смены, T =8ч,

Ф – число рабочих  дней в году;

К - коэффициент (К <1), учитывающий простой оборудования в течение рабочей смены в связи с текущим ремонтом и техническим обслуживанием,

Принимаем К =0.97 (по табл. 2.1).

       Число рабочих дней в году находим по формуле

 

Ф=365 – (В + П),

 

Где 365 – число дней в году;

В – число выходных дней;

П – число праздничных дней.

В Российской Федерации: Ф=365 - (104 + 8) = 253 день.

В нашем случае:

F = 8x253x0.97=1947.8≈1963 часов.

 

 

 

 

2.2 Расчёт штучного времени

        

Определяем для каждой поверхности количество технологических переходов, необходимых для обеспечения заданных точности и качества поверхностей согласно рабочему чертежу детали.

Количество операций для обработки детали принимаю:

1 Фрезерно-центровальная

2 Токарная

3 Горизонтально-сверлильная

4 Токарная

5 Сверлильно-резьбонарезная

7 Шлицефрезерная

12 Токарная

   Для подсчёта  Т используют приближённые формулы основного времени Т для отдельных переходов, входящих в операцию, а также ориентировочные поправочные коэффициенты φ , учитывающие вспомогательное время на выполнение операции.

 

Нахождение  основного и штучного времени по операциям

1. Фрезерование торца хвостовика, выдерживая размер 1005+6 мм:

 мин;

Т_шт = Т_о φ = 0.324 1.51 = 0,489 мин;

2. Сверление 2-х центров до ∅15÷13 мм:

= 0.09 мин;

Т_шт = 2 Т_о φ = 2 0.09 1.51 = 0.2718 мин;

3. Токарное обтачивание шейки ∅54÷53,6 на 120 мм:

 = 1,1016 мин;

Т_шт= Т_о φ = 1,1016 1.5 = 1,6524 мин;

4. Токарное обтачивание торцов фланца с 2х сторон на толщину 13,8÷13,3 на диаметры ∅122, ∅132 мм:

 мин;

Т_шт = Т_о φ = 1.5 = 1,3278 мин;

5. Горизонтально-сверлильное 12 отв. ∅16,5:

 мин;

Т_шт = 12 Т_о φ = 12 0.11154 1.41 = 1,887 мин;

6. Горизонтально-сверлильное 3 конуса ∅24:

 мин;

Т_шт = 3 Т_о φ = 1.41 = 0.10818 мин;

7. Токарная обработка торца фланца ∅197 и галтели R10 толщина 13,3÷12,8 ∅122:

 мин;

Т_шт = Т φ = 1,1529 1.36 = 1,5679 мин;

8. Сверлильно-резьбонарезная 2х отверстий ∅10,441÷10,106:

 мин;

Т_шт = Т φ = 2 0.0676 1.3 = 0.17576 мин;

9. Сверлильно-резьбонарезная 2х отверстий на М12:

 мин;

Т_шт = Т φ = 2 0.0624 1.27 = 0.158496 мин;

10. Шлицефрезерная, 16 шлиц на ∅54:

 мин;

Т_шт = Т φ = 12,24 1.27 = 15,5448 мин;

11. Токарная обработка внутреннего торца фланца на толщину мм:

 мин;

Т_шт = Т φ = 0.791245 1.36 = 1,07609 мин;

 

Среднее штучное время на операцию подсчитывают по формуле