Детальная информация

В первой главе выпускной квалификационной работе разработана технология изготовления детали «вал шлицевой ведущий» было проанализировано конструкция заданной детали на технологичность, определение класса детали, выбран прототип, метод получения заготовки и разработан ее чертеж. Во второй главе выпускной квалификационной работы спроектировано фасонный призматический резец рассчитал углы рабочей поверхности, выбран материал и разработан чертеж. В третьей главе выпускной квалификационной работы спроектировано установочно-зажимное приспособление для шпоночно-фрезерной операции.

In the first chapter of the final qualifying work, the manufacturing technology of the "Spline drive shaft" part has been developed. Before creating the technological process, the design of a given part was analyzed for manufacturability, the class of the part was determined, a prototype was selected, a method for obtaining the workpiece, and its drawing was developed. Based on the technological process of the prototype, a part processing route has been created with the calculation of cutting modes and time standards. In the second chapter of the final qualifying work, a shaped prismatic cutter was designed. Calculations of the angles of the working. The surface is selected, the material is selected, and the drawing is developed. In the third chapter of the final qualifying work, an adjustment and clamping device for keyway milling operations is designed. The cutting tool is selected, the cutting modes and the clamping force are calculated. The design resulted in an assembly drawing of the device and a design specification.

• РЕФЕРАТ
• 57 страниц, 17 рисунков, 11 таблиц, 12 приложений.
• КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ВАЛ ШЛИЦЕВОЙ ВЕДУЩИЙ, ДЕТАЛЬ, ЗАГОТОВКА, ОПЕРАЦИЯ, МАРШРУТ, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ФАСОННЫЙ РЕЗЕЦ, РАЗРАБОТКА, УСТАНОВОЧНО-ЗАЖИМНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ.
• В первой главе выпускной квалификационной работы разработана технология изготовления детали «Вал шлицевой ведущий». Перед созданием технологического процесса была проанализирована конструкция заданной детали на технологичность, определен класс детали,...
• Во второй главе выпускной квалификационной работы спроектировано фасонный призматический резец. Выполнены расчеты углов рабочей поверхности, выбран материал и разработан чертеж.
• Во третьей главе выпускной квалификационной работы спроектировано установочно-зажимное приспособление для шпоночно-фрезерной операции. Выбран режущий инструмент, рассчитаны режимы резания, сила зажима. Итогом проектирования стали сборочный чертеж прис...
  • 2.1 Исходные даные
  • 2.2 Выбор материала режущей части резца назначения передний и задний углы резца……………………………………………….………………………
  • 2.3 Выбор габаритных и присоединительных размеров
  • 2.4 Назначение узловых точек детали и определение их радиусов
  • 2.5 Коррекционый расчет профиля фасонного резца
  • 2.6 Проектирование Участка под отрезной резец……………………...
  • 2.7 ВЫВОД…………………………………………..…………………..41
  • 3.1 Разработка карты заказа на проектирование приспособления…..43
• 3.2 Выбор инструмента………………………………………………..43
• 3.3 Выбор станка…………………………………………………..…..43
• 3.4 Расчет сил резания……………………………………………..…..43
• 3.5 Выбор установочных элементов и чертеж установочных элементов……..…………………………….…………………………………...44
• 3.6 Расчет требуемой силы зажима………………………………..…..46
• 3.7 Расчет зажимного механизма…..………………………………..…48
• 3.8 Зажимной механизм приспособлени……………………….…....49
• 3.9 Расчет силового привода……………………………………….….49
• 3.10 ВЫВОД…………..……………………………………………….…51
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………….53
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ………………………………………………………………54
• ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………..…56
• 1.1Анализ исходных данных для проектирования
• технологического процесса
  • 1.1.1Описание функционального назначения детали
  • 1.1.2Оценка соответствий требований чертежа детали нормам и параметрам ЕСКД.
  • 1.1.3Формулировка основных технологических задач
    • Точность диаметральных размеров
    • 1) допуск на размер ⌀20k6 мм, соответствующий 6-ому квалитету с основным отклонением “k”;
    • 2) допуск на размер ⌀25k6 мм, соответствующий 6-ому квалитету с основным отклонением “k”;
    • 3) допуск на размер ⌀34f7 мм, соответствующий 7-ому квалитету с основным отклонением “f”.
    • Точность линейных размеров
    • 1) допуск на длину шпоночного паза 34Н15 мм, соответствующий 15-ому квалитету с основным отклонением “H”;
    • 2) допуск на длину шпоночного паза 20Н15 мм, соответствующий 15-ому квалитету с основным отклонением “H”;
    • 3) допуск шлиц 7f7, соответствующий 7-ому квалитету с основным отклонением “f”
    • Точность формы
    • 1) допуск цилиндричности посадочных поверхностей для подшипников качения ⌀20k6 мм составляет 6 мкм, что соответствует 6-й степени точности;
    • 2) допуск цилиндричности посадочных поверхностей для подшипников качения ⌀25k6 мм составляет 6 мкм, что соответствует 6-й степени точности.
    • Точность месторасположения
    • 1) допуск симметричности расположения плоскости симметрии шпоночного паза 7N9 относительно оси цилиндрической поверхности ⌀20k6 составляет 25 мкм;
    • 2) допуск симметричности расположения плоскости симметрии шпоночного паза 7N9 относительно оси цилиндрической поверхности ⌀25k6 составляет 25 мкм;
  • 1.1.4Определение основных и вспомогательных конструкторских баз
• 1.2Определение типа производства
• 1.3Определение класса детали и выбор детали-прототипа.
• Анализ технологического процесса детали-прототипа
• 1.4Выбор метода получения заготовки
• 1.5Проектирование технологического процесса обработки детали «Вал шлицевой ведущий»
  • 1.5.1Проектирование технологического маршрута обработки отдельных поверхностей
  • 1.5.2Выбор комплектов технологических баз для чернового этапа обработки
  • 1.5.3Выбор комплектов технологических баз для чистового этапа обработки
  • 1.5.4Проектирование технологического маршрута обработки детали в целом.
    • Продолжение таблицы 1.5
    • Продолжение таблицы 1.5 (1)
    • Продолжение таблицы 1.5 (2)
    • Окончание таблицы 1.5
• 1.6Выбор средств технологического оснащения
• 1.7Расчет режимов резания
• 1.8Нормирование технологических операций
• 1.9 Оформление комплекта технологической документации
• 1.10ВЫВОД
  • 3ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНОЧНОГО УСТАНОВОЧНО-ЗАЖИМНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
  • Эскиз операции, для которой проектируется приспособление
  • 3.1 Разработка карты заказа на проектирование приспособления
  • Карта заказа приведена в Приложении Д.
  • 3.2 Выбор инструмента
  • Выбор инструмента был произведен в соответствии с формой обрабатываемой поверхности.
  • Для обработки шпоночного паза был выбран:
  •  Инструмент: Фрезашпоночная 2234-0357 Р6М5 ГОСТ 9140-78;
  •  Материал пластинок – Р6М5;
  •  Скорость резания: до 70 м/мин;
  •  Диаметр: (7 мм;
  •  Число эффективных режущих кромок: 2;
  •  Max глубина врезания: 4 мм;
  •  Угол наклона кромок: 60 ;
  • 3.3 Выбор станка
    • Выбор станка приведена в Приложении Е.
  • 3.4 Расчет сил резания
  • Режимы резания берем из курсовой по технологии машиностроения:
  • Глубина резания t=0,3 мм;
  • Подача на оборот S=0,12 мм;
  • Скорость резания V=22 м/мин;
  • Число оборотов шпинделя: n=1000 об/мин.
  • Сила резания (3.1):
  • ,𝑃-𝑧.=,10∙,𝐶-𝑝.∙,𝑡-𝑥.∙,𝑠-𝑧-𝑦.∙,𝐵-𝑢.∙𝑧-,𝐷-𝑞.∙,𝑛-𝑤..∙,𝐾-𝑚𝑝., (3.1)
  • где ,𝐶-𝑝.=68,2; x=0,86; y=0,72; u=1; q=0,86; w=0 –коэффициент и показатели степеней [2, стр. 291];
  • ,𝐾-𝑚𝑝.=,,,,𝜎-в.-750..-𝑛. - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала [2, стр. 264];
  • 𝑛=0,3 – показатель степени;
  • ,𝐾-𝑚𝑝.=,,,600-750..-0,3.=0,94
  • ,𝑃-𝑧.=,10∙68,2∙,0,3-0,86.∙,0,12-0,72.∙,7-1.∙2-,7-0,86.∙,1000-0..∙0,94=130H;
  • ,𝑃-𝑦.=0,6∙,𝑃-𝑧.=0,6∙130=78 𝐻
  • ,𝑃-ℎ.=0,4∙,𝑃-𝑥.=0,4∙130=52 𝐻
  • Крутящий момент на шпинделе, H м (3.2):
  • ,𝑀-кр..=,,𝑃-𝑧.∙𝐷-2∙1000.=,130∙7-2∙1000.=0,46H м; (3.2)
  • Мощность резания, кВт (3.3):
  • 𝑁=,,𝑃-𝑧.∙𝑣-1020∙60.=,130∙22-1020∙60.=0,05 кВт; (3.3)
  • Проверка по мощности (3.4):
  • Η∙Nст≥ Nрез (3.4)
  • 2,2 кВт ≥0,05 кВт – условие выполняется.
  • 3.5 Выбор установочных элементов и чертеж установочных
  • элементов
  • Так как на рассматриваемой операции обрабатывается длинный вал, а обрабатываемые поверхности – шпоночные пазы, то в качестве установочных элементов выбираем опорные призмы по ГОСТ 12195-66 Таблица 3.1 «Размеры призм ГОСТ 12195-66, мм» Рисунок 3.1 « Э...
  • Таблица 3.1
  • Размеры призм ГОСТ 12195-66, мм
  • Рисунок 3.1 – Эскиз призм опорных ГОСТ 12195-66
  • Опора регулируемая 7035-0241 ГОСТ 4084-68, d=М6, L=25 мм, l=16 мм, S=4 мм, l1=3 мм, l2=4 мм, масса 0,005 мм.
  • Рисунок 3.2 – Эскиз опоры регулируемой ГОСТ 4084-68
  • 3.6 Расчет требуемой силы зажима
  • Момент М пытается провернуть заготовку вокруг своей оси, сила резания Pz пытается сдвинуть заготовку вдоль ее оси, этому противодействуют моменты трения между заготовкой и призмой Fтр.у, а также между зажимом и заготовкой Fтр.з. Схема действия сил при...
  • Рисунок 3.3 – Схема усилий закрепления и сил резания
  • Рассчитаем усилия, необходимые для зажима заготовки, которые будут противодействовать моменту М и силе Pz. Затем из этих усилий выберем наибольшее усилие.
  • Согласно [3, стр.51] величина требуемой силы закрепления при действии крутящего момента определяется по формуле (3.5):
  • 𝑄=,2∙𝑘∙𝑀-𝐷∙,,𝑓-у.∙,1-𝑠𝑖𝑛,𝛼-2..+,𝑓-з...+,𝐹-упр.. (3.5)
  • где ,𝑓-у., ,𝑓-з. - коэффициенты трения по установочному и зажимному элементу, соответственно. Принимаем ,𝑓-у.=,𝑓-з.=0,1;
  • k – минимальный коэффициент запаса, принимаем равным 3;
  • D – диаметр заготовки, по которому осуществляется сопряжение с призмой;
  • ,𝐹-упр.. – сила упругости возвратных пружин, принимаем 50 Н.
  • Момент, который будет возникать при действии на заготовку определим по формуле (3.6):
  • 𝑀=,𝑃-𝑧.∙𝑙 (3.6)
  • где ,𝑃-𝑧. - сила резания, которая была определена выше;
  • 𝑙 - плечо силы, которое можем определить по следующей формуле (3.7):
  • 𝑙=,𝐷-2. (3.7)
  • где 𝐷 - диаметр заготовки;
  • 𝑙=,0,007-2.=0,0035 м
  • 𝑀=130∙0,0035=0,5 Н∙м
  • 𝑄=,2∙3∙0,5-0,025∙,0,1∙,1-𝑠𝑖𝑛,90 -2..+0,1..+50=547 Н
  • Согласно [3, стр.51] величина требуемой силы закрепления при действии силы резания вдоль оси детали определяется по формуле(3.8):
  • 𝑄=,𝑘∙,𝑃-ℎ.-,𝑓-у.∙,1-𝑠𝑖𝑛,𝛼-2..+,𝑓-з..+,𝐹-упр.. (3.8)
  • 𝑄=,3∙52-0,1∙,1-𝑠𝑖𝑛,90 -2..+0,1.+50=697 Н
  • Для дальнейших расчетов принимаем наибольшее усилие, т.е. Q=697 H.
  • 3.7 Расчет зажимного механизма
  • В качестве зажимного механизма используется - «Г-образный прихват» рисунок 3.4. Для них расчет приводной силы выполняется по формуле(3.9):
  • 𝑃=𝑄∙,1-1−3∙𝑓∙,𝑙-ℎ.. (3.9)
  • где 𝑙 - расстояние между осью прихвата и точкой приложения силы;
  • 𝑓=0,1 - коэффициент трения в направляющих прихвата;
  • ℎ - длина опорной поверхности, направляющей прихвата.
  • 𝑃=697∙,1-1−3∙0,1∙,26-10..=3168 Н.
  • Рисунок 3.4 – Г-образный прихват
  • 3.8 Зажимной механизм приспособления
  • Зажимной механизм приспособления приведена в Приложении Ж.
  • 3.9 Расчет силового привода
  • Определяем номинальный (наружный) диаметр резьбы винта d(мм) по формуле(3.10):
  • 𝑑=𝐶,,0,5∙𝑃-[𝜎].. (3.10)
  • где C - коэффициент, для основной метрической резьбы С=1,4;
  • [𝜎] - допускаемое напряжение растяжения (сжатия) для материала винта. Для винтов из стали 45 с учетом износа ,𝜎.=80 МПа.
  • 𝑑=1,4∙,,0,5∙3168-80..=6,23 мм
  • Выбираем резьбу М8.
  • Момент, развиваемый на рукоятке для получения заданной силы в приводе ,𝐹-пр. равен(3.11):
  • 𝑀=0,5∙,𝑑-2.∙𝑃/2∙𝑡𝑔,𝜑+𝛾.+,𝑀-тр. (3.11)
  • где d2 = 7,2 мм – средний диаметр резьбы;
  • 𝛾=2,48 - угол подъема резьбы;
  • 𝜑− угол трения в резьбе (3.12);
  • 𝜑=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(𝑓′) (3.12)
  • где 𝑓′=0,12 - приведенный коэффициент трения;
  • 𝜑=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔,0,12.=6,84
  • Момент трения на опорном торце винта (3.13):
  • ,𝑀-тр.=,0,5∙𝑃∙𝑓∙,,𝐷-3.−,𝑑-3.-,𝐷-2.−,𝑑-2..-3. (3.13)
  • где D=12,4 мм – наружный диаметр кольцевого торца гайки (по чертежу);
  • d – номинальный диаметр резьбы;
  • ,𝑀-тр.=,0,5∙3168∙0,2∙,,12,4-3.−,8-3.-,12,4-2.−,8-2..-3.·1,0-−3.=2,4 𝐻·м
  • 𝑀=0,5·0,0072∙3168/2∙𝑡𝑔,2,48+6,84.+2,4=3,34 𝐻∙м
  • Длина ключа l по заданной силе воздействия F (при ручном зажиме F<=150H) из условия равновесия винта(3.14):
  • 𝐹∙𝑙=𝑀 (3.14)
  • Отсюда длина ключа:
  • 𝑙=,𝑀-𝐹.=,3,34-150.=0,022 м=22 мм
  • Согласно ГОСТ 2839-80 длина ключа для гайки с S=13 мм равна 140 мм, т.е. стандартным ключом можно достигнуть необходимого момента затяжки.
  • 3.10 ВЫВОД
  • В результате выполнения выпускной квалификационной работы было спроектировано специальное приспособление для обработки шпоночных пазов на детали на шпоночно-фрезерном станке и разработан сборочный чертеж приспособления, спецификация к сборочному чертежу.
    • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    • В первом разделе выпускной квалификационной работы разработан технологический процесс изготовления детали “Вал шлицевой ведущий” в условиях среднесерийного типа производства годовая программа выпуска деталей 2500, а её масса составляет m=3,34 кг. В хо...
    • Во втором разделе выпускной квалификационной работы описан процесс проектирования профильного режущего инструмента: фасонного призматического резца. В проектирования резца были установлены габаритные и присоединительные размеры, после чего рассчитаны ...
    • В третьем разделе выпускной квалификационной работы сконструировано установочно-зажимное приспособление. В ходе выполнения здания были выбраны установочные элементы, спроектирован установочно-зажимной механизм для обработки шпоночных пазов на детали ш...
    • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
    • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ
    • 1. ГОСТ 7505-89 Поковки стальные штампованные. Технические условия;
    • 2. ГОСТ 2590 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый, Технические условия;
    • 3. ГОСТ Р 53924-2010 Полотна ленточных пил, Конструкция и размеры;
    • 4. ГОСТ 24359-80 Фрезы торцовые насадные со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава, Конструкция и размеры;
    • 5. ГОСТ 14952-75 Сверла центровочные комбинированные, Технические условия;
    • 6. ГОСТ 18879-73 Резцы токарные проходные упорные с пластинами из твердого сплава, Конструкция и размеры;
    • 7. ГОСТ 26611-85 Резцы токарные проходные, подрезные и копировальные с креплением сменных пластин прихватом сверху, Конструкция и размеры;
    • 8. ГОСТ 28101-2015 Резцы расточные с механическим креплением сменных многогранных пластин, Конструкция и размеры;
    • 9. ГОСТ 6507-90 Микрометры, Технические условие;
    • 10. ГОСТ 10902-77 Сверла спиральные с цилиндрическим хвостиком, Конструкция и размеры;
    • 11. ГОСТ 3266-81 Метчики машинные и ручные, Конструкция и размеры;
    • 12. ГОСТ 17758-72 Пробки резьбовые со вставками двусторонние диаметром от 2 до 50 мм, Конструкция и размеры;
    • 13. ГОСТ 9140-78 Фрезы шпоночные, Технические условия;
    • 14. ГОСТ 24109-80 Калибры для шпоночных соединений, Конструкция и размеры;
    • 15. ГОСТ 8027-86 Фрезы червячные для шлицевых валов с прямобочным профилем, Технические условия;
    • 16. ГОСТ 7951-80 Калибры для контроля шлицевых прямобочных соединений, Конструкция и размеры;
    • 17. ГОСТ Р 52781-2007 Круги шлифовальные и заточные, Технические условия;
    • 18. ГОСТ 9378-93 Образцы шероховатости поверхности, Технические условия;
    • 19. ГОСТ 16775-93 Калибры-скобы гладкие, оснащенные твердым сплавом, для диаметров от 3 до 180 мм, Конструкция и размеры
    • 20. ГОСТ 19265-73 Прутки и полосы из быстрорежущей стали, Технические условия.
    • ПРИЛОЖЕНИЯ
    • Приложение А: Технологический маршрут изготовления детали прототипа
    • Приложение Б: План обработки поверхностей детали
    • Приложение В: Режимы резания
    • Приложение Г: Расчеты резца
    • Приложение Д: Карта эскизов
    • Приложение Е: Выбор станка 692Д
    • Приложение Ж: Зажимной механизм приспособления
    • Приложение З: Комплект технологических документов
    • Приложение И: Чертеж детали «Вал шлицевой ведущий»
    • Приложение К: Чертеж заготовки детали «Вал шлицевой ведущий»
    • Приложение Л: Сборочный чертеж станочного приспособления
    • Приложение М: Чертеж фасонного призматического резца
    • Приложение А
    • Окончание таблицы А
    • Приложение Б
    • Окончание таблицы Б
    • Приложение В
    • Режимы резания
    • Продолжение таблицы В
    • Продолжение таблицы В (1)
    • Продолжение таблицы В (2)
    • Окончание таблицы В
    • Приложение Г
    • Определение ширины резца
    • Приложение Д
    • Таблица Д
    • Карта эскизов
  • Приложение Е
  • Выбор станка
  • Шпоночно-фрезерный станок 692Д(см. рисунок Е и таблицу Е)
  • Рисунок Е – Шпоночно-фрезерный станок 692Д
  • Станки модели 692Д предназначены для обработки шпоночных пазов мерными и немерными фрезами шириной от 4 до 25 мм и глубиной до 26 мм.
  • Технические характеристики:
  • Таблица Е
  • Технические характеристики станка 692Д
    • Окончание таблицы Е
    • Приложение Ж
  • Рисунок Ж - Зажимной механизм приспособления
• Приложение К
  • Приложение Л
  • Приложение М