Курсовая работа: Технологический процесс производства детали вал коленчатый

Для внедрения неразрушенного метода контроля переносным электронным твердомером ТЭМ-1 необходимо провести сравнительные исследования и определение зависимости между твердостью накатной поверхности гантели и глубины накатного слоя.

После накатки галтелей возможно коробление вала (искривление его оси). Исправление коробления достигается дополнительной накаткой.

Оно осуществляется в следующей последовательности:

1 Коленчатый вал устанавливается на центровой шлифовальный станок и определяется величина коробления, места коробления вдоль оси, и направление. Коробление может быть различное по величине и направлению. При короблении в пределах припуска на шлифовку 0,3 мм не требуется; более 0,3 мм требуется - повторной накаткой.

2 В зависимости от места и направления коробления выбирают 1 или 2 соседние, или более шатунных шеек для дополнительной накатки осуществляется при 5(26) оборотах и давлении 40 атм. (рабочий процесс накатки осуществляется при 26 оборотах вала при давлении 37 атм.- 3,7 МПа). Если коробление будет не полностью выведено, допускается дополнительная накатка галтелей коренных шеек, но эта накатка дает меньший эффект.

3 Контроль исправления вала осуществляется, как и после первичной накатки галтелей.

4 Важным фактором исправления коробления является практический опыт рабочих, мастера и технолога. В сложных случаях исправление осуществляется при моментальном совете и наблюдении.

5 Обработка отверстий в большом фланце коленчатого вала, под его применение с фланцем ротора генератора.

Выполняется:

а) на станках с ЧПУ модели 2637ГФУ, на заданной программе, или (до внедрения станка с ЧПУ);

б) на универсально-расточном станке НК160 с использованием “зеркального” кондуктора, зеркального, т.е. пригодного и для коленчатого вала и для фланца генератора. Выставка осей шпинделя и каждого отверстия производится конусом в шпинделе по втулке кондуктора, методом совмещения по двум осям: вертикального и поперечного перемещения. Выставка соосности оси шпинделя станка с осью каждой кондукторной втулки, а так же развертывание окончательное отверстие Ш45А7 являются наиболее ответственными переходами операции. Получение заданного размера и шероховатости зависит исключительно от соблюдения режимов развертывания, качества заточки развертки, в т.ч. ступенчатой заходной части ее, и применяемой СОЖ, т.е. соблюдения операции техпроцесса.

Примечания:

Неточность выставки осей приводит к соосности окончательно выполненных отверстий в коленчатом вале и предварительно выполненных (под совместное развертывание при выставке и сборе с генератором) отверстий фланца генератора. Это требование, в принципе, относится и при обработке на станке с ЧПУ.

Заточка инструмента разверток централизованная.

1 Окончательный контроль коленчатого вала.

Коленчатый вал устанавливается на 1, 4, 7 опоры и выставляется с помощью индикаторной стойки от плиты.

Вращение коленчатого вала осуществляется от специального привода.

На контрольном стенде выполнятся контроль всех размеров, допускаемые биение коренных шеек и других элементов вала, перекос шатунных шеек специальной стойкой нормированной по эталону.

Для контроля углов развала (1200) измеряется высота от плиты до коленчатого вала, фактически диаметры коренных и шатунных шеек, радиуса кривошипов. Все эти данные заносятся в формулу для определения размера (перевод градусной меры в линейную) с последующей выставкой индикаторной стойки на этот размер. Подробно метод контроля отражен в техпроцессе механической обработки коленчатого вала Д50.

Изложенный краткий материал подтверждает комплексную сложность всех производственных вопросов обработки коленчатых валов. В нем не отражено ряд других непростых вопросов: сверления и разделки смазочных наклонных отверстий, балансировка, контроль качества материала по возможным неметаллическим включениям, вопросы хранения и консервации для тропического климата и другое. Только глубокое изучение и сопровождение производственного процесса позволит специалисту технологу познать данную деталь повышенной сложности, требования к которой регламентированы ГОСТами и ОСТами, правилами Регистра и другими нормативами.

1.5 Характеристика материала детали “Вал коленчатый”

Деталь “Вал коленчатый” изготовляется из стали 35. Химические свойства стали представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Химические свойства стали 35

Механические свойства стали 35 представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Механические свойства стали 35

Разность показаний твердости на концах одного вала не должна превышать 0,3 мм по диаметру отпечатка шарика 10 мм при нагрузке 29 кН. Твердость проверять на обоих концах вала или на пробах для механических испытаний от каждого конца вала по ГОСТ 9012-79.

При получении неудовлетворительных результатов механических испытаний хотя бы по одному из показателей производятся повторные испытания по данному виду испытаний удвоенного количества образцов. Если результат испытаний окажется неудовлетворительным, то вал направляется на повторную термообработку, после чего все испытания производятся как при первом предъявлении. Общее количество термообработок грубообработанного вала не должна быть более двух. Результаты испытаний после второй термообработки являются окончательными.

Макроструктура вала не должна иметь усадочных раковин, фланцев, трещин, расслоений, скоплений, неметаллических включений. Неоднородность, распределенная серистых и фосфористых соединений по отпечаткам Баумана не должна превышать 3 балла по шкале инструкции ТИ 25.003.0009. Излом должен быть однородным, мелкозернистым, без наличия камневидности резко выраженной слойности.

Контроль следует производить снятием отпечатка по Бауману, травление и излом по ГОСТ 10243-95. После снятия отпечатка Баумана та же поверхность должна подвергаться травлению.

Результаты исследования микроструктуры заносятся в паспорт.

Температура ковки начала 1280оС, конца 750оС. Заготовки сечением до 800 мм охлаждаются на воздухе. Способы сварки РДС, АДС под флюсом с газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка КТС без ограничений обрабатываемость резанием в горячекатаном состоянии.

Нечувствительна к флоновым включениям. Не склонна к отпускной хрупкости.

1.6 Анализ существующего технологического процесса изготовления детали “Вал коленчатый”

В существующем технологическом процессе изготовления детали “коленвал” разработанном на ОАО “Пенздизельмаш” включает в себя все операции технологического цикла механической и термической обработки детали, которые в зависимости от инструмента могут упрощаться или видоизменяться. Для каждой операции приводится характеристика рекомендуемого наиболее оптимальные на данный момент оборудования.

Надежность функционирования каждого отдельного станка и всего технологического оборудования в целом, качество продукции, производительность так же через параметры, существенным образом влияющая на затраты производства.

В своем технологическом процессе широко используются станки с ЧПУ и многократно обрабатывающие центры, что позволяет не только повысить производительность и точность, но и осуществить целый ряд преимущественно новых решений.

Базовый ТП представлен в таблице 1.3

Таблица 1.3 - Базовый ТП

1.7 Задачи проектирования

Задачей проектирования является создание нового технологического процесса механической обработки детали “Вал коленчатый” на базе существующего.

При разработке данного процесса дается технико-экономическое обоснование разработки, тем самым определяются наиболее оптимальные решения проектирования.

Подобран материал, графическая часть процесса, по которому возможно повысить точность размеров и качество механической обработки. Приведены мероприятия по охране труда на участке.

Для улучшения базового ТП изготовления детали «Вал коленчатый» предлагается несколько мероприятий:

- применение заготовки;

- применение высокопроизводительного оборудования;

- применение специальной технологической оснастки;

- использование специального режущего инструмента;

- контроль получаемых размеров совершается измерительными средствами и контрольными приспособлениями.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ «ВАЛ КОЛЕНЧАТЫЙ»

2.1 Выбор типа производства

При проектировании цеха по приведенной программе выпуска деталей и трудоемкости определим тип производства. Для этого нужно определить коэффициент серийности, такт выпуска.

Такт выпуска

;

где- действительный годовой фонд времени работы оборудования при двух сменном режиме работы ,час, ;

;

где- потери от брака, %, ;

Nв - годовая программа выпуска, шт; Nв=600шт;

;

;

Коэффициент серийности

;

где

мин;

где- суммарное штучное время всех операций, мин

n - количество операций

;

;

Производство массовое - изделия изготовляются непрерывно в течение нескольких лет. Характерным признаком массового производства является выполнение на большинстве рабочих местах только одной закрепленной операции.

2.2 Выбор заготовки

Метод выполнения заготовок деталей машин определяются назначением и конструкцией детали, материалом, техническими (материалами) требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального выбора заготовки необходимо учитывать все эти данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.

Выбранная заготовка для стального коленчатого вала - поковка, которая получается свободной ковкой или методом гибки с высадкой из предварительно обработанного вала - штанги.