Механические свойства поковок
Содержание
Содержание
Введение 2
1.Общая часть
1.1 Применяемый материал и его химико-механические свойства 4
1.2 Анализ технологичности конструкции 5
1.3.Способ получения заготовки 7
1.4 Расчет припусков табличным способом 8
2.Технологическая часть
2.1 Описание маршрута обработки 13
2.2 Выбор оборудования 17
2.3 Расчет норм времени 21
2.4 Расчет специального режущего инструмента 29
2.5 Расчет специального измерительного инструмента 30
3 Расчетно-конструкторская часть
3.1. Описание и расчет спроектированного приспособления 31
4 Экономическая часть
4.1 Расчет необходимого количества оборудования 38
4.2 Расчет численности работающих 43
5. Техника безопасности и охрана труда
Заключение 63
|
|
|
Список используемой 
литературы 64
Введение
Целью дипломного проекта является систематизировать и обобщить теоретические знания, полученные по дисциплинам цикла.
Основное направление дипломного проекта: составить технологический процесс и разработать механический участок для обработки детали типа «Фланец». Изготовление современных машин осуществляется на базе сложных технологических процессов, в ходе которых из исходных заготовок с использованием различных методов обработки изготавливают детали и собирают различные машины и механизмы. При освоении новых изделий необходимо их отработать на технологичность, выбрать заготовки, методы их пооперационной обработки, оборудование, технологическую оснастку. При этом необходимо решать множество других технологических задач: обеспечение точности, качества поверхностного слоя, экономичность и др. Для проектирования оптимальных технологических процессов необходимы знания о технологических процессах, способах и методах обработки, наиболее эффективно используемых в производственных процессах.
|
|
|
Актуальность темы заключается в применимости полученных знаний и навыков в дальнейшей профессиональной деятельности.
Основными задачами «Технологии машиностроения» являются: выбор экономических форм заготовок, т.е. уменьшения различий между понятиями “заготовка” и ”деталь”; повышение точности заготовок; типизация технологических процессов, т.е. обеспечение экономической целесообразности применения методов крупносерийного производства в условиях производства мелкосерийного; сосредоточение технологических операций; обеспечение качества поверхности; обеспечение экономичности.
Развитию и формированию "Технологии машиностроения" предшествовал непрерывный прогресс машиностроения на протяжении последних двух столетий. Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, научное их обобщение с установлением закономерностей в технологии механической обработки и сборки.
Перспективы «Технологии машиностроения» на ближайшие годы - это замена ручного труда машинным, повышение роли науки в развитии производства, введение новых форм управления промышленностью, разработка новых и совершенствование существующих методов обработки и способов воздействия на обрабатываемый материал.
|
|
|
1.Общая часть
1.1 Применяемый материал и его химико-механические свойства
Химические свойства Стали 45
Таблица 1
| железо (Fe) | углерод (C) | марганец (Mn) | никель (Ni) | сера (S) | фосфор (P) | хром (Cr) | медь (Cu) | мышьяк (As) |
| до 97%; | до 0,42 - 0,5% | до 0,5 - 0,8 % | до 0,25%; | до 0,04%; | до 0,035% | до 0,25% | до 0,25%; | 0,08%. |
Таблица 2
Механические свойства поковок
| Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | HB |
| Нормализация | |||||
| 100-300 | 245 | 470 | 19 | 42 | 143-179 |
| 300-500 | 245 | 470 | 17 | 35 | 143-179 |
| 500-800 | 245 | 470 | 15 | 30 | 143-179 |
| <100 | 275 | 530 | 20 | 44 | 156-197 |
| 100-300 | 275 | 530 | 17 | 34 | 156-197 |
| Закалка. Отпуск | |||||
| 300-500 | 275 | 530 | 15 | 29 | 156-197 |
| Нормализация. Закалка. Отпуск. | |||||
| <100 | 315 | 570 | 17 | 39 | 167-207 |
| 100-300 | 315 | 570 | 14 | 34 | 167-207 |
| 300-500 | 315 | 570 | 12 | 29 | 167-207 |
| <100 | 345 | 590 | 18 | 59 | 174-217 |
| 100-300 | 345 | 590 | 17 | 54 | 174-217 |
| <100 | 395 | 620 | 17 | 59 | 187-229 |
1.2 Анализ технологичности конструкции
|
|
|
Деталь «Фланец» состоит из поверхностей вращения и торцовых поверхностей, масса детали 0,63 кг, шероховатость обработки Rz 3.2. Деталь изготавливают из Сталь 45 — классифицируется как конструкционная углеродистая качественная сталь, феррито-перлитного класса, ГОСТ 2590-71.
1.3.Способ получения заготовки
Заготовка- это предмет производства, из которого изменением формы и размеров, свойств материалов и шероховатости поверхности изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу - узел.
Прокат-это способ обработки пластическим деформированием-наиболее распространенный. Прокату подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов.
Сущность процесса: заготовка обжимается (сдавливается), проходя в зазор между вращающимися валками, при этом, она уменьшается в своем поперечном сечении и увеличивается в длину. Форма поперечного сечения называется профилем.
Процесс проката обеспечивается силами трения между вращающимся инструментом и заготовкой, благодаря которым заготовка перемещается в зазоре между валами, одновременно деформируясь.
Когда требуется высокая прочность и пластичность, применяют заготовки из сортового или специального проката. В процессе проката литые заготовки подвергают многократному обжатию в валах прокатных станов, в результате чего повышается плотность материала за счет лечения литейных дефектов, пористости, микротрещин. Это придает заготовка из проката высокую прочность и герметичность при их небольшой толщине.
1.4 Расчет припусков табличным способом
Припуск на механическую обработку- это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки с целью получения требуемых по чертежу формы и размеров детали. Припуски назначают только на те поверхности, требуемые форма и точность размеров которых не могут быть достигнуты принятым способом получения заготовки.
ЧЕРТЕЖ заготовки
Рисунок 1
Расчёт и определение режимов резания. Определить режимы резания и рассчитать машинное время на обработку наружной цилиндрической поверхности.
Выбрать режимы резания при точении «Фланец» из стали 45, предел прочности G 589 МПа на токарно-винторезном станке 16К20, длина обрабатываемой поверхности L = 55 мм. Диаметр заготовки D – 105 мм, чистота обработки поверхности шероховатости –3,2, резец с пластинкой из твердого сплава Т15К6, стойкость резца Т-45 , поверхность без корки и без охлаждения.
2 выбираем режущий инструмент, резец проходной упорный с пластиной из твердого спала Т15 К6 форма передней поверхности радиусная с фаской.
Y – 15 °
a – 8 °
y – 90 °
r – 10 ° 
R – 1 °
А1
Определить глубину резания
t = 
мм.
Где: D – наибольший диаметр , 105 мм
мм d – наименьший диаметр , мм .
t – глубина резания , 5мм.
t = 
= 5мм.
i – 5 (число проходов) Определить подачу для достижения шероховатости 3,2 табличная подача бt = 0,47об/мин
Определяем скорость режима резания Vтаб = 160м\мин
Находим значение поправочных коэффициентов
а)Коэффициент, учитывающий стойкость резца К1=0.92
б) Коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал К2=1,15
в) Коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности K3=1
г) Коэффициент, учитывающий материал резца К4=0,65
д) Коэффициент, учитывающий главный угол в плане К5=0,81
Скорость резания с учетом поправочных коэффициентов.
Vдоп=Vтаб∙K1×K2×K3×K4×K5
Vдоп=160×0,92×1,15×1×0,65×0,81=89,12мм/мин.
n = 
= 
Ближайшая меньшая частота вращения шпинделя по паспорту = 250 об/мин.
Фактическая скорость резания при этой частоте вращения шпинделя.
V фак. = 
,мм/мин
V фак. = 
Проверить режимы резания по мощности станка, определить мощность
Pz = К × Sтаб ×t кгс/мм2
Pz = 174×0,47×5 = 408,9кгс/мм2
где : к - коэффициент резания 174
t - глубина резания 5 мм.
Sтаб - подача мм/об 0,5
N рез = 
N рез = 
Проверить условие мощности станка и резания
КПД = 
Nрез/Nстан
Определен КПД = 5,5/ 11 = 0,5
Условия резания соблюдены
Определяем машинное время
T = 
T = 
L - длина обработки мм.
n - обороты шпинделя об/мин
Sтаб - подача мм/об
l - число проходов .
А2
2.Технологическая часть
2.1 Описание маршрута обработки
2.2 Выбор оборудования
2.3 Расчет норм времени
2.4 Описание режущего инструмента
Резец проходной отогнутый ГОСТ 18871-73. Применяется для проточки заготовок. Используется в токарных станках. Материал- твердосплавная пластика Т15К6.
Резец проходной упорный ГОСТ 25426-82. Предназначен для обточки наружных цилиндрических поверхностей. Материал Т15К6.
Расточной резец ГОСТ 18882-73. Применяется для обработки глухих и сквозных отверстий на токарной группе станков. Резцы расточные помогают достигнуть более точных результатов в работе, а также создают высокую частоту обработки. Материал ВК8.
Канавочный резец (отрезной) ГОСТ 18885-73. Применяется для формирования канавок на заготовках цилиндрической и конической конфигурации. Так же используется для выполнения осевой проточки и подрезки торцов. Материал Т5К10
Сверло ГОСТ 4010-77. Применяется для сверления (рассверливания) отверстий. Используется в сверлильных, фрезерных и токарных станках.
Материал быстрорежущая сталь Р9.
Резец долбежный ГОСТ 10046-72. Применяется для обработки металлических поверхностей деталей и изделий методом резания. Материал быстрорежущая сталь ?
2.5 Описание измерительного инструмента
Штангенциркуль ГОСТ 166-9. Универсальный инструмент предназначен для измерениий наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий.
Рисунок 2
Шаблон- предназначен для проверки контуров деталей сложного профиля, широко используют профильные калибры (шаблоны). Профильный шаблон представляет собой как бы элемент профильной детали. Проверка производится путем прикладывания шаблона к проверяемому контуру детали. Результаты проверки производятся визуально (на глаз) по величине просвета или совмещению контуров детали и шаблона.
3 Расчетно-конструкторская часть
3.1. Описание спроектированного приспособления
Патрон токарный самоцентрирующийся трехкулачковый.
Зажимной патрон- специальное устройство применяющиеся на различных станках для крепления деталей или инструмента на оси шпинделя.
В серийном, мелкосерийном и единичном производствах для центрирования и зажима обрабатываемых деталей широко используется универсальные кулачковые патроны с ключевым зажимом.
Рисунок 3
4 Экономическая часть
4.1 Расчет необходимого количества оборудования
4.2 Расчет численности работающих
5. Техника безопасности и охрана труда
Общие положения
1. К токарным работам допускаются совершеннолетние лица, изучившие необходимые инструкции и получившие инструктажи: вводный и на рабочем месте.
2. Токарь должен быть обеспечен спецодеждой: халатом или костюмом, ботинками, очками.
3. Работник должен выполнять только те задания, которые были поручены мастером.
4. Работы производить в чистой отремонтированной спецодежде на исправных станках, к которым есть допуск.
5. На рабочем месте должна быть чистота и порядок.
6. Запрещается загромождать проходы.
7. Приём пищи, и курение разрешается в специально отведённых местах в определённое время.
8. Запрещается выполнять работы под воздействием препаратов, снижающих скорость реакции (алкоголь, наркотики, лекарства).
9. Токарь должен соблюдать правила личной гигиены.
ТБ перед началом работы
Перед началом работы на токарном станке нужно придерживаться следующих правил техники безопасности:
Спецодежда токаря:
1. одежда должна быть полностью застёгнута, без свисающих частей. Особое внимание надо уделять рукавам, манжеты которых должны плотно прилегать к конечностям;
2. обувь должна быть плотно прилегающей, закрытой и на жёсткой подошве;
3. головной убор должен плотно закрывать волосы и не иметь свисающих концов;
4. очки должны быть необходимого размера, прозрачные, с бесцветными не повреждёнными линзами.
5. Готовность станка:
6. наличие заземления, защитных щитков, ограждений, кожухов;
7. наличие необходимого инструмента, а также крючков для отвода стружки, трубок и шлангов для подвода охлаждающей жидкости, щитков для отражения брызг эмульсии;
8. отсутствие чего-либо в патроне, корыте или на станке (стружки, заготовок, эмульсии).
9. отрегулировать освещение на станке.
10. Пробный пуск:
11. удостовериться, что запуск не угрожает ни чьей безопасности;
12. на холостом ходу проверить работоспособность всех органов управления агрегата, систему смазки и охлаждения.
13. Постоянный контроль:
14. каждый пуск станка не должен угрожать чьей-либо безопасности;
15. не допускать разбрызгивания масла и охлаждающей жидкости;
16. контролировать нахождения всех рукояток и переключателей в нейтральном положении.
ТБ во время токарных работ
1. Во время работы на токарном станке нужно соблюдать правила безопасности:
2. Контролировать надёжное закрепление заготовки, режущего инструмента и нахождение торцевого ключа в специально отведённом месте.
3. Устанавливать мужчинам заготовки весом больше 16 кг и женщинам более 10 кг разрешается с помощью специальных подъёмных устройств.
4. Следить за своевременным удалением стружки из зоны резания с помощью стружколомов, специальных крючков, щёток.
5. Контролировать слив охлаждающей жидкости из корыта станка.
6. Следить за смазкой центра задней бабки.
7. Запрещается:
8. передавать что-либо через работающий станок;
9. удалять стружку руками или струёй воздуха;
10. поддерживать и ловить отрезаемую заготовку руками;
11. останавливать патрон с помощью рук или предметов;
12. производить уборку работающего станка;
13. класть какие-либо предметы на станок;
14. работать в рукавицах или перчатках;
15. облокачиваться о станок;
16. измерять вращающуюся деталь;
17. смазывать детали и центры тряпкой;
18. отходить от работающего станка.
19. Необходимо:
20. пользоваться центрами задней бабки, если длина детали превышает 2 диаметра заготовки или при работе на высоких скоростях;
21. пользоваться люнетами, если длина детали превышает двенадцатикратный диаметр заготовки или при работе на высоких скоростях;
22. использовать специальные резцы с заточкой, если производится обработка вязких металлов;
23. использовать стружкоотводы при резке хрупких металлов;
24. пользоваться только специальными подкладками под резец соответствующего размера.
ТБ во время сверлильных работ
1. При работе на сверлильном станке необходимо выполнять следующие требования техники безопасности:
1) сверление можно производить только на исправном и заземленном станке. Все ременные и зубчатые передачи должны быть ограждены прочным кожухом, предотвращающим попадание в них рук или одежды рабочего. Должны быть также ограждены все открытые вращающиеся части, имеющие выступы (головки болтов и шпонок, винты и гайки). Необходимо следить за тем, чтобы все ограждения были исправны и находились на месте;
2) обрабатываемые детали необходимо прочно закреплять на столе станка или в приспособлениях.
2. Категорически запрещается удерживать детали руками, а также производить смену и установку инструмента во вращающийся шпиндель или применять неисправные приспособления и инструмент;
3. сверло нужно закреплять правильно и точно;
4. запрещается перебрасывать ремни с одной ступени шкива на другую при работающем электродвигателе;
5. запрещается сдувать стружку со стола и выдувать из отверстия. Убирать со стола стружку следует только щетками или крючками, но не руками (даже защищенными рукавицами);
6. рукава спецодежды рабочего должны быть подвязаны короткими тесемочками или застегнуты на пуговицы. На голову должен быть надет головной убор, под который необходимо убрать волосы;
7. при сверлении хрупких металлов необходимо пользоваться предохранительными очками.
ТБ в время долбежных работ
1. При работе на долбежных станках быть внимательным, не отвлекаться посторонними делами и разговорами, не допускать к станку посторонних лиц, соблюдать требования охраны труда. Самостоятельно устранять неполадки в работе станка – запрещается. В случае ремонта или возникшей неисправности вывешивать плакат «Не включать - работают люди». 2.Выполнять указания по обслуживанию и уходу за долбежными станками изложенные в « Руководстве по эксплуатации». .
3.Необходимо соблюдать допустимые нормы подъема тяжестей. Предельно допустимые нормы поднятия и перемещения тяжестей постоянно в течении рабочей смены: для мужчин – 15 кг для женщин – 7кг При чередовании с другой работой (до 2-х раз в час) для мужчин – до 30 кг для женщин – до 10 кг.
4. При работе с грузоподъемными механизмами управляемыми с пола соблюдать требования инструкции по охране труда .
5. Не допускать загромождения рабочего места и проходов тарой.
6. Надежно закреплять деталь на столе станка, в установочном приспособлении. При долбежке в упор, закрепляя деталь, следить за тем, чтобы был достаточный выход для режущего инструмента и стружки.
7. При установке резца, долбяка проверить, правильно ли он заточен и нет ли на нем трещин, надломов.
8. Не снимать ограждений, не открывать их во время работы станка. Регулировку и крепления кулачков ограничителя хода, а также все замеры детали производить только после выключения станка и прекращения движения его частей.
9. Применять режимы резания указанные в технологическом процессе (карте) и не изменять их без разрешения мастера или технолога.
10. При работе ключами не наращивать их трубкой или другими рычагами, если это не предусмотрено конструкцией ключа. Применять только исправные гаечные ключи, соответствующие размерам гаек и головок болтов. Применять прокладки между зевом ключа и гранями гаек – запрещается.
11 Уборку стружки производить только щеткой-сметкой или специальным крючком.
12. Обязательно отключать станок в случае: - ухода с рабочего места даже на короткое время; - временном прекращении работы; - при уборке, смазке и чистке станка; - перерыве в подаче электроэнергии; - в случае неисправности станка; - при обнаружении брака в изделиях и нарушении технологического процесса.
Заключение
Список используемой литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!