Курсовая работа: Разработка плана изготовления и расчет операционных размеров деталей газотурбинной установки

Метод выполнения заготовки для деталей машин определяется назначением и конструктивными особенностями детали, материалом, технологическими требованиями. Выбор заготовки определяет метод ее получения и припуски на ее изготовление. Припуск представляет собой слой металла, подлежащий в процессе обработки удалению, чем обеспечиваются необходимые размеры, класс точности и величины шероховатости поверхности. Установление оптимальных припусков является важнейшим технологическим показателем.

Для разработки чертежа поковки и операции штамповки используются следующие исходные данные:

1.  Материал детали: сталь 20Х;

2.  Точность изготовления поковки: поскольку производство серийное, то возникает необходимость удешевления стоимости изготовления, уменьшения времени на выполнение операции и увеличения стойкости инструмента, поэтому принимаем II класс точности заготовки;

3.  Группа стали – М1, поскольку поковка изготавливается из низколегированной стали с содержанием легирующих элементов менее 2% [12, с. 4].;

4.  Конфигурация поверхности разъема штампа – плоская ( П );

5.  Степень сложности – С2 [12, с. 5].

Степень сложности определяем по отношению объема поковки GП к объему геометрической фигуры, в которую вписывается поковка.

Заготовку получаем штамповкой на  ковочном молоте. Допуски на размеры и штамповочные уклоны приняты по ГОСТу 7505-55.

8. Оформление конечного варианта плана технологического процесса изготовления шестерни

Наиболее существенное влияние на последовательность обработки поверхностей детали оказывает характер размерной связи. Анализируя форму детали и проставленные на рабочем чертеже размеры, можно установить, что основными технологическими базами могут служить:

1.  Торцы детали – в качестве опорной базы, лишающей заготовку одной степени свободы.

2.  Наружные поверхности в качестве направляющих баз.

3.  Внутренние поверхности, лишающие заготовку четырех степеней свободы.

При обработке желательно свести к минимуму погрешность установки, чтобы обеспечить требования к точности и шероховатости поверхностей. Этого можно добиться, предварительно подготовив базы – торец и отверстие заготовки.

На чертеже детали в качестве конструкторской базы для диаметральных размеров принята ось детали, однако, исходя из невозможности использования оси в качестве технологической базы, в качестве установочных используем внешние и внутренние цилиндрические поверхности.

Анализируя чертеж детали, можно сказать, что для обеспечения наибольшей точности получаемых линейных размеров целесообразнее всего в качестве установочных баз использовать торцы 1, 7, поскольку с ними связано наибольшее количество размеров.

Первый этап технологического процесса – заготовительный – предполагает получение заготовки детали. Для данного способа (штамповка на кривошипном горячештамповочном прессе) точность получаемых размеров на уровне 16 квалитета, а шероховатость RZ = 160мкм.

На втором этапе проводим черновую обработку детали, которая включает в себя черновую обработку основных технологических баз, снятие корки, образовавшейся в процессе штамповки.

Следующим этапом технологического процесса является получистовая обработка поверхностей. На этом этапе выполняются формообразующие операции такие как: точение наружных и внутренних цилиндрических поверхностей вращения, сверление радиальных отверстий, точение фасок и галтелей, фрезерование пазов.

Материал детали – сталь 30ХМА. Для создания благоприятного распределения внутренних напряжений и формирования необходимой структуры материала, а также физико-механических свойств проводится химико-термическая обработка – нитроцементация с последующей закалкой и отпуском.

Чистовая обработка детали производится на шлифовальных операциях для придания поверхностям вращения шестерни заданной точности и шероховатости.

В конце технологического процесса проводятся операции окончательного контроля и консервации детали, предназначенные для контроля всех геометрических параметров детали и предохранения ее от внешних воздействий.

Заключение

В результате выполнения данного курсового проекта в соответствии с общими правилами разработки технологических процессов был решён комплекс задач размерного анализа: построена оптимальная размерная структура техпроцесса, определена рациональная последовательность операций, рассчитаны припуски, операционные размеры и допуски. Предшествовали этому такие важнейшие этапы, как выбор вида исходной заготовки, метода её изготовления, определение технологических баз, разработка вариантов технологического маршрута обработки. Это позволило обоснованно подходить к размерным расчётам с учётом всех особенностей конкретного технологического процесса

Перед разработкой технологического процесса изготовления детали – вала-шестерни был детально проанализирован чертеж детали на вопрос ее технологичности.

Разработка технологического процесса начина­лась с составления плана его этапов, в котором предварительно была наме­чена последовательность обработки различных поверхностей.

Последовательность операций обработки детали приняли согласно предварительно разработанному плану этапов технологического процесса.

При разработке переходов операций были учтены правила теории базирования в целях получения кондиционных размеров без ужесточения технологических допусков, точности приспособлений, что в конечном итоге удешевляет производство и повышает его экономические показатели.

Также были рассчитаны припуски на обработку и операционные размеры поверхностей вращения и плоских торцевых поверхностей вала нормативным и расчетно-аналитическим методом. После сравнения результатов были найдены оптимальные варианты значений припусков.

По результатам расчета припусков на диаметральные поверхности и торцевые поверхности был спроектирован чертеж заготовки.

Список используемой литературы

1.  Сорокин В.Г. и др. Марочник сталей и сплавов. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.

2.  Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.– 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 656 с., ил.

3.  Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.– 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

4.  Методы обработки поверхностей. Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ. А. Ф. Горбачев, А.М. Мунгиев, С.В. Худяков, С.В. Яценко. Харьков, ХАИ – 46 с.

5.  Якушев А.И., Воронцов Л. Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: “Машиностроение”, 1987г.

6.  Проектирование поковок, оснастки и технологических процессов горячей объемной штамповки/ В. К. Борисевич, Ю.И. Чебанов. – Учеб. пособие по курсовой работе «Обработка металлов давлением». – Харьков, Харьк. авиац. ин-т, 1992. – 66 с.

7.  Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. Учебное пособие для машиностроительных вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1975. 408 с. с ил.