Расчетно-графическая работа по дисциплине «Компьютерные технологии в проектировании» для ТулГУ, пример оформления

2 Содержание Введение 1. Анализ назначения детали 2. Способ соединения детали 3. Способ изготовления детали 4. Анализ поверхностей, ограничивающие деталь Заключение Список литературы 3 Введение Технологичность конструкции детали включает в себя следующие понятия: производственная, ремонтная и эксплуатационные технологичности. Под производственной технологичностью конструкции понимают ее соответствие заданному качеству изготовления при минимальных затратах труда и материалов в условиях заданного типа производства. Под ремонтной технологичностью понимают свойство конструкции, позволяющие ремонтировать ее в условиях данного производства с наименьшими затратами труда и материалов. Эксплуатационная технологичность это способность конструкции длительное время сохранять заданные эксплуатационные качества. Целью расчетно-графической работы является проведение анализа рабочего чертежа детали «Вал», научить навыкам работы в графических редакторах для выполнения чертежей на примере AutoCad. В данной расчетно-графической работе имеются ссылки на следующие стандарты: ГОСТ Р1,11-99 Метрологическая экспертиза проектов государственных стандартов. ГОСТ2,309-73 ЕСКД, Обозначения шероховатости поверхностей. ГОСТ 8,051-81.Государственная система обеспечения единства измерений . Погрешности допускаемые при измерении линейных размеровдо500 мм. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики ГОСТ5378-88. Угломеры с нониусом. Технические условия .ГОСТ8908-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные углы и допуски углов. ГОСТ9012-59. Металлы. Методы испытаний. Измерение твердости по Бринеллю. 4 1. Анализ назначения детали Валы весьма различны по служебному назначению, конструктивной форме, размерам и материалу. Несмотря на это, технологу при разработке технологического процесса изготовления валов приходится решать многие однотипные задачи, поэтому целесообразно пользоваться типовыми процессами, которые созданы на основе проведенной классификации. В общем машиностроении встречаются валы бесступенчатые и ступенчатые, цельные и пустотелые, гладкие и шлицевые, валы-шестерни, а также комбинированные валы в разнообразном сочетании из приведенных выше групп. По форме геометрической оси валы могут быть прямыми, коленчатыми, кривошипными и эксцентриковыми (кулачковыми). Рисунок 1. Деталь вал Деталь довольно проста по конструкции и имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций (рис. 1). Форма заготовки приближена к форме детали. Имеется свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям. В конструкции детали заложен принцип единства баз. Технологические базы в течение всего хода технологического процесса остаются неизменными, что позволяет избежать дополнительных погрешностей. В 5 соответствии с этим принципом расставлены размеры на чертеже. Размеры, определяющие нерабочие поверхности детали, имеют более широкие поля допусков и более грубую шероховатость, чем рабочие. Контроль диаметральных размеров осуществляется с помощью скоб, колец, микрометра; линейных размеров – с помощью штангенциркуля, шаблонов, калибра; отверстия – с помощью пробки; шлицев – с помощью шлицевых комплексных, шлицевых поэлементных, прямобочных, шлицевых проходных калибров. Для контроля резьбы применяются комплексные калибры. Шероховатость проверяется профилометром. На валу имеются в наличии поверхности, к которым предъявляются высокие требования по шероховатости и точности (шейки вала, шпоночные пазы), что ведёт к увеличению трудоемкости и перерасходу средств на изготовление детали в свою очередь к увеличению себестоимости детали, но в свою очередь допускает применение станков нормальной точности. Нетехнологичными является следующие элементы: глухой шпоночный паз. При его обработке возможен увод фрезы. Следовательно, для его получения необходимо использовать специальное приспособление. 2. Способ соединения детали Для соединения вала с другими элементами, применяются два шпоночных соединения на глухой и сквозной шпонке (рис. 2). Шпоночное соединение – разъемное соединение, которое образует вал, шпонка и ступица (зубчатого колеса, шкива, звездочки и др.). Шпонка представляет собой соединительную деталь, устанавливаемую в пазы вала и ступицы. Она служит для передачи вращающего момента между валом и ступицей. Основные типы шпонок стандартизованы. Шпоночные пазы на валах получают фрезерованием дисковыми или концевыми фрезами, в ступицах – протяжками. 6 Рисунок 2. Шпоночные пазы Для посадки подшипников применяется точная поверхность элемента вала ф30 мм. 3. Способ изготовления детали Прогрессивные методы изготовления заготовок валов (штамповка в закрытых штампах, высадка на горизонтально-ковочных машинах, поперечно-винтовая прокатка, объемная холодная штамповка и др.) позволяют получить коэффициент использования металла 0,7 и выше. Заготовки гладких и ступенчатых валов с небольшим перепадом ступеней изготавливают из горячекатаного или калиброванного проката. После пластического деформирования для снятия внутренних напряжений выполняют термическую обработку заготовок валов: из низкоуглеродистых сталей – нормализацию, из стали 35Х – отжиг, из сталей 45, 40Х – улучшение. Рассматриваемый вал изготавливают из круглого ф50х250 мм из литой легированной стали. 7 Технологический процесс изготовления детали состоит из следующих этапов: 1. Отрезание заготовки ф50х260 мм. 2. Торцевание, высверливание центровочных отверстий (рис. 3). Рисунок 3. Торцевание заготовки в размер 250. Для обработки основных баз торцы и центровые отверстия на первой операции базирование производиться на призмах по поверхности с упором в торец (двойная опорная и опорная базы). Аналогичное базирование и при фрезеровании шпоночного паза. 3. Токарная обработка (рис.4). Рисунок 4. Токарная обработка заготовки 4. Шлифование посадочных поверхностей ф30 (рис. 5). 8 Рисунок 5. Шлифование посадочных поверхностей заготовки Шлифование позволяет получить экономично не только требуемую шероховатость, но и точность размера в пределах требуемых допусков, при условии, что на шлифование заготовка поступит с допуском размера 5. Фрезерная операция изготовления шпоночных пазов (рис. 6). Рисунок 6. Фрезерование шпоночных пазов детали. 6. Контроль. Требования, записанные в технологических процессах, обязательны как к окончательным, так и к операционным, т. е. промежуточным, размерам. Невыполнение операционных размеров, которые могут быть предельными, может привести к забракованию детали, так как на последующей операции не всегда удастся достигнуть требуемой точности размеров и геометрической формы. 4. Анализ поверхностей, ограничивающие деталь Наличие большого количества поверхностей с различными диаметрами и одной поверхности увеличивают трудоемкость изготовления. Все поверхности подвергаются механической обработке, кроме ф50. 9 В сущности, прокат является наиболее выгодной заготовкой и по стоимости изготовления, и по количеству отходов (относительно не высокому). Однако, специфика изготовления вала приводит к тому, что коэффициент использования материала довольно невысок 0,7 — 0,8. Правда, программа выпуска небольшая, что не так сказывается на экономичности. Если программа будет увеличена, то такое количество отходов недопустимо. Деталь изготавливается довольно точной с небольшим набором ограничений: допуски шероховатости посадочных поверхностей и шпоночных пазов. На остальные поверхности отклонения формы и взаимного расположения поверхностей, находящихся в пределах допуска на выполненные размеры. Материал выбран правильно, так как он должен удовлетворять коррозионной стойкости и иметь достаточную прочность. Для рассматриваемой детали преобладающее большинство поверхностей является простыми цилиндрическими или линейными поверхностями, что обеспечивает простоту доступа при их обработке. Совмещение измерительной и технологической баз позволяет исключить погрешности базирования. Неответственные размеры имеют большие допуски на размеры. Также некоторую трудоемкость имеет получение глухого шпоночного паза 10х45х10 на валу на ф36. Шпоночный паз 25х8х4 изготавливается проще. Обработка ведется стандартным инструментом. Мерный инструмент также является стандартным. В целом деталь технологична, имеет хорошие базовые поверхности, довольно проста по конструкции. 10 Заключение В результате разработки данной расчётно-графической работы было проведено полное исследование технологического процесса получения детали вала и анализ детали. При выборе металлорежущего оборудования учитывались геометрические размеры заготовки, что позволило рационально использовать выбранные станки, обеспечивающие необходимую мощность резания. Целью расчетно-графической работы являлось закрепление знаний по основным разделам курса на примере детали «вал». 11 Список литературы 1. Справочник технолога-машиностроителя в 2 томах. Том 1 / Под редакцией Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. – 4-е изд., М. Машиностроение, 1985. 2. ГОСТ 7505-74. 3. Справочник технолога-машиностроителя в 2 томах. Том 2 / Под редакцией Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. – 4-е изд., М. Машиностроение, 1986. 4. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. – 2-е издание – М.: Машиностроение, 1990. 5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания на работы, выполняемые на металлорежущих станках с ЧПУ – ЦБПНТ при НИИ труда. М.: Машиностроение. 1980. 6. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. ЦБПНТ при НИИ Труда. 2-е издание; М.: Машиностроение, 1974. 7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 2. ЦБПНТ при НИИ Труда. 2-е издание; М.: Машиностроение, 1974. 8. “Общемашиностроительные нормы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительного для технического нормирования станочных работ”. ЦБПНТ при НИИ труда. М.: Машиностроение. 1974.