ВВЕДЕНИЕ
В курсовом проекте рассматривается технология изготовления вала.
Для удовлетворения требований предъявляемых к конструкции вала и его эксплуатации следует разработать эффективный, экономичный, перспективный технологический процесс. С учётом заданной программы выпуска следует организовать производство наиболее эффективным путём, соответствующим полученному типу производства.
При разработке проекта необходимо использовать типовые технологические процессы, возможности группового метода обработки для условий серийного производства. Следует применять высокопроизводительные станки, быстродействующие приспособления с силовым приводом, режущие, измерительные и вспомогательные инструменты новых конструкций, средства активного контроля, полуавтоматические и автоматические загрузочные устройства.
Курсовой проект по технологии станкостроения призван закрепить навыки, полученные при изучении всех инженерных дисциплин и расширить знания по данной дисциплине.
1 Анализ назначения и конструкции детали
В процессе проектирования необходимо ознакомиться с конструкцией детали, её назначением и условиями работы в узле или механизме.
Анализируя назначение детали, первоначально необходимо описать конструкцию детали и условия ее работы в узле или механизме.
В связи с отсутствием узла можем предположить, какие поверхности и для чего служат.
Рисунок 1.1.- Деталь «Вал»
Можно предположить, что это вал коробки скоростей станка, где устанавливаются несколько элементов, через которые передается крутящий момент.
Поверхности 50h8 с двух сторон являются конструкторскими, технологическими и измерительными базами, определяющими положение вала в сборочном узле. На эти поверхности устанавливаются зубчатые колеса. К этим поверхностям предъявляются высокие требования по точности размера (8 квалитет точности, допуск Td =0,046мм), шероховатости поверхности (Ra 1,6 мкм) и взаимного расположения поверхностей (радиального биения поверхности 50h8 относительно шеек под подшипники не более 0,05 мм ).
На шейках 55k6 с двух сторон садятся подшипники. Эти поверхности разделены на участок обработанный ТВЧ и не обработанный ТВЧ. Участок с ТВЧ имеет требования по точности размера (10 квалитет точности, допуск Td =0,012мм), шероховатости поверхности (Ra 0,4 мкм), а участок без ТВЧ имеет требования по точности размера (6 квалитет точности, допуск Td =0,019мм), шероховатости поверхности (Ra 0,8 мкм). Также к есть требование взаимного расположения поверхностей (радиального биения поверхности относительно шеек под подшипники не более 0,05 мм ). Для правильного ориентирования подшипников и предотвращения их перекоса при установке, к торцам, прилегающим к этим поверхностям, предъявляются повышенные требования по шероховатости поверхности (Ra=1,6мкм) и взаимного расположения поверхностей (торцевое биение торца относительно шеек под подшипники не более 0,025 мм). Для удобства чистовой обработки (шлифования) поверхности сделаны канавки для выхода шлифовального круга (выносной элемент Л).
Поверхность 62k6 служит для установки зубчатого колеса на шпоночный паз. К этой поверхностям предъявляются повышенные требования по точности размера (6 квалитет точности, допуск Td =0,019мм), шероховатости поверхности (Ra 1,6 мкм) и взаимного расположения поверхностей (радиального биения поверхности 62k6 относительно шеек под подшипники не более 0,02 мм).
Поверхность 70 механически не обрабатывается.
Фаски на всех поверхностях служат для облегчения установки сопрягаемых деталей. Кроме того фаски необходимы для исключения острых кромок, полученных на предыдущих операциях и точности базирования.
Проанализировав предъявляемые требования к точности размеров, шероховатости поверхностей, точности их взаимного расположения, можно сделать вывод, что все требования обусловлены служебным назначением конструктивных элементов вала.
Материалом для вала принимается сталь 40Х ГОСТ 4543-71, основные характеристики данного материала сведены в таблице 1.1, 1.2.
Возможным заменителем данного материала является сталь 45.
Таблица -1.1. Механические свойства стали 40Х ГОСТ 4543-71
Предел текучести σв, МПа |
Временное сопротивление σ0, МПа |
Относительное удлинение δ5 , % |
Относительное сужение Ψ, % |
Ударная вязкость, KCU,Дж/см2 |
Не менее |
||||
980 |
750 |
10 |
45 |
59 |
Таблица -1.2. Химический состав стали 35 ГОСТ 1051-73
С |
Si |
Mn |
S |
P |
Cr |
Cu |
Не более |
||||||
0,36-0,44 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,035 |
0,035 |
0,8-1,1 |
до 0,3 |
Вывод: конструкция детали, ее элементы, материал обусловлены служебным назначением данной детали.