Разработка технологического процесса механической обработки детали типа Вал
СОДЕРЖАНИЕ: Методика и основные этапы разработки технологического процесса механической обработки детали - вала первичного КПП трактора ДТ-75. Характеристика и назначение данной детали, расчет необходимых параметров и материалов. Выбор и обоснование режимов резания.1. Характеристика детали
Вал первичный КПП трактора ДТ-75
Назначение: используется на тракторе ДТ-75 для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии.
Твёрдость вала: HRC 46…52.
Овальность и конусность поверхностей не более 0.01 мм.
Материал детали Сталь 45 ГОСТ 1050–74.
2. Характеристика производства
Единичное производство характеризуется малым объёмом выпуска одинаковых деталей, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается к основным особенностям единичного производства относится: широкая и разнообразная номенклатура изготовляемых изделий, отсутствие заранее обусловленной повторяемости операций на рабочих местах; универсальность оборудования, приспособлений и инструмента только в исключительных случаях, универсальность измерительного инструмента (штангенциркули, микрометры, нутромеры, индикаторы), применяемого для контроля деталей; высокая квалификация рабочих.
Перечисленные особенности единичного производства определяют более высокую, чем при серийном и особенно при массовом производстве, себестоимость выпускаемых изделий.
Единичное производство существует в тяжёлом машиностроении, судостроении, опытном производстве любых машин и т.п. Кроме того, единичное производство характерно для ремонтных цехов заводов, ремонтных мастерских сельхозпредприятий.
3. Расчёт по проектированию заготовки
От выбора заготовки т.е. установление метода её получения, формы, величины припусков, напусков и др., зависит масса заготовки и объём последующей механической обработки детали.
Увеличение припусков на обработку ведёт к возрастанию расхода металла и трудности обработки, повышает затраты на режущий инструмент, ремонт станков, электроэнергию и т.п.
Вместе с тем, слишком малые припуски к браку «по черноте», т.е. к не выдерживанию требований чертежа по точности и шероховатости обработанных поверхностей. От правильности выбора вида и размеров заготовки зависит себестоимость изготовление детали.
Основными видами заготовок для деталей машин является: отливки, поковки, штамповки, сортовой прокат, сварные заготовки из пластмасс и других неметаллических материалов.
При выборе заготовок для валов часто конкурируют прокат и штамповка. По данным экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС) прокат в основном круглого сечения служит для изготовления осей, валов, крепёжных и других деталей.
Прокат является также исходным материалом для поковок и штамповок.
Исходя из вышеперечисленного для нашей детали вид заготовки выбираем – трубу прокат с размером 73х17 и длиной 470 мм. ГОСТ 8732–73.
4. Выбор методов обработки
005 Заготовительная
1. Закрепить заготовку на тисках
2. Отрезать заготовку 73 мм на длину L = 470 мм.
010 Токарная
1. Закрепить заготовку в патроне
2. Торцевать заготовку 73 мм. L = 470 мм. до L = 466 мм., с двух сторон последовательно.
3. Точить поверхности конца вала 73 мм. до 55 мм. на длину L = 52 мм. и две канавки глубиной 4 мм., шириной 4 мм. на расстоянии l = 15 мм. и l = 46 мм.
4. Снять фаску на 55 мм. размером 2 мм. на 45°.
5. Просверлить заготовку 40 мм.
6. Снять фаску на 40 мм. размером 2 мм. на 45°.
7. Расточить канавки на внутренней поверхности заготовки глубиной 3 мм на расстоянии l = 67 мм., а вторая канавка на расстоянии l = 73 мм.
8. Точить поверхность 73 мм. до 65 мм. на всю длину заготовки и две канавки глубиной 3 мм., шириной 5 мм. на l = 8 мм. и l = 116 мм.
9. Переустановить заготовку в патроне.
10. Точить поверхность 40 мм. до 44 мм. l = 107 мм.
11. Точить поверхность 44 мм. до 46 мм. l = 56 мм.
12. Точить фаски на размерах 46 мм. и 65 мм.размером 2х45°.
020 Сверлильная
1. Сверлить отверстие 5 мм. на расстоянии l = 70 мм.
020 Шлицефрезерная
1. Фрезеровать шлицы шириной 8 мм., высотой 5 мм. l = 45 мм. и длиной l = 180 мм.
2. Фрезеровать паз на 55 мм. длиной l = 28 мм. и шириной 8 мм.
025 Резьбонарезная
1. Нарезать резьбу размером М55х2,5 длиной l = 15 мм.
030 Шлифовальная
1. Шлифовать поверхность шлицев.
035 Контрольная
1. Провести контрольные измерения детали на соответствие размерам чертежа.
Выбор оборудования и оснастки
005 Заготовительная
Оборудование: Механическая ножовка 8572.
Приспособление: Тиски механические станочные специальные.
Режущий инструмент: Полотно ножовочное
Мерительный инструмент: Линейка металлическая ГОСТ 427–75.
010 Токарная
Оборудование: Токарно-винторезный станок 16к20. Мощность двигателя станка Nд = 10кВт. КПД станка 0,75. Мощность на шпинделе составляет Nт = 10х0,75 = 7,5кВт.
Приспособления: Патрон 3-х кулачковый, патрон сверлильный.
Режущий инструмент: Резцы, токарный проходной отогнутый правый ГОСТ 18868–73 проходной упорный правый ГОСТ 18679–73, канавочный резец, опорные резцы, подрезной резец, сверло спиральное.
Мерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦ – II – 160 – 0,05 ГОСТ 166–80, микрометр МК – 100 -25 ГОСТ 6507–78.
015 Сверлильная
Оборудование: Вертикально – сверлильный станок 24125. Мощность двигателя станка Nд = 2,8кВт., КПД станка 0,8. Мощность на шпинделе Nш = 2,8х0,8 = 2,24кВт.
Приспособления: Стол поворотный, установочные планки, патрон сверлильный ПС-3 ГОСТ 8522–75.
Режущий инструмент: Сверло спиральное 5 мм.
020 Шлицефрезерный
Оборудование: Вертикально – фрезерный станок 6Р82Г. Мощность двигателя станка Nд = 7,5кВт., КПД станка 0,8. Мощность на шпинделе составит Nш = 7,5х0,8 = 6кВт.
Приспособления: Патрон 3-х кулачковый 7100 – 0059 ГОСТ 2675–80. Трихваты 7011 – 0760 ГОСТ 2679–73.
Режущий инструмент: Фреза дисковая Р6М5 ГОСТ 2679 – 73.
Мерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦ – I – 150 – 0,05 ГОСТ 166–89.
025 Резьбонарезная
Оборудование: Токарно – винторезный станок 16к20.
Приспособление: Патрон 3-х кулачковый.
Режущий инструмент: Резец резьбонарезной ГОСТ 18769–74.
Мерительный инструмент: Шагомер.
030 Шлифовальный
Оборудование: Станок шлифовальный.
Приспособления: Поводковая планшайба, хомутик.
Инструмент: Шлифовальный круг формы ПП.
035 Контрольная
Оборудование: Стол ОТК.
Мерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦ – I – 150 – 0,05 ГОСТ 166–89.
5. Выбор режимов резания
010 Токарная
Переход 2 .
Принимаем резец токарный проходной отогнутый, материал державки Сталь 45, материал режущей пластины 
, сечение державки резца 
.
Геометрические параметры резца по ГОСТ 18879–73:
= 45°; 1 = 30°; = 0; = 0; r = 1 мм.
1. Глубина резания:
2. Назначаем подачу S = 0,51 мм/об.
Корректируем подачу по паспортным данным станка Sд = 0,5 мм/об.
3. Скорость резания:
,
где T = 60 мин; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35.
4. Частота вращения на шпинделе:
Корректируем по паспортным данным станка 
5. Действительная скорость резания:
6. Мощность затрачиваемая на резание:
7. Основное время:
Длина прохода резца:
Величина врезания резца: 
Переход 3.
Выбираем резец проходной упорный. Материал режущей пластины . Материал державки Сталь 45. Сечение державки резца., R = 1 мм. ГОСТ 18879–73.
1. Глубина резания:
2. Назначаем подачу S = 0,51 мм/об.
Корректируем подачу с паспортными данными станка Sд = 0,5 мм/об.
3. Определяем скорость резания:
4. Частота вращения шпинделя:
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 
5. Действительная скорость резания:
6. Мощность затрачиваемая на резание:
7. Основное время резания:
Переход 8.
Принимаем резец проходной упорный правый, материал державки Сталь 45, материал режущей пластины , сечение державки резца 
Геометрические параметры: 
r = 1 мм.
1. Глубина резания:
2. Выбираем подачу S = 0,51 мм/об.
Корректируем подачу с паспортными данными станка Sд = 0,5 мм/об.
3. Скорость резания:
4. Частота вращения шпинделя:
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 
5. Действительная скорость резания:
6. Мощность затрачиваемая на резание:
7. Основное время:
Вывод
Исходя из выполненной работы, я решил, что данная деталь, вал КПП ДТ-75, подходит более всего к единичному производству, так как единичное производство характеризуется малым объёмом выпуска одинаковых деталей, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается.
Основной вид нашей заготовки – прокат, так как для изготовления ответственных деталей из стали, прокаты имеют повышенные механические свойства. Отсюда следует, что заготовка относится к наиболее экономичному варианту технологического процесса. Требования экономичности часто приводит к тому, что наиболее целесообразным процессом является современный процесс из всех существующих с использованием самого лучшего оборудования, а тот который надёжно выполняет требования чертежа и для данных условий является наиболее экономичным.
Список использованной литературы
1. Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах. Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. Издательство 4-е переработанное и дополнено, М.: Машиностроение, 1985 г.
2. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием М: Колос, 1997 г.
3. Практикум по ТКМ и Материаловедению / С.С. Некрасов, Г.П. Потапов, А.М. Понаморенко и др. под общей редакцией С.С. Некрасова. Издательство 8-е переработано и дополнено М: Агропромиздат, 1991 г.
4. Справочник по нормированию ремонтно – механических работ 4.1. нормативы для расчёта норм. времени. Издательство 2. М: Машиздат, 1952 г.
5. Режимы резания металлов. Справочник / Под редакцией Ю.В. Базановскго. Издательство 2-е. М: Машиностроение 1972 г.