технология машиностроения

1. Подготовка к проектированию технологического процесса механической обработки детали
1.1. Служебное назначение и конструкция детали
Заданием для проектирования является деталь «Крышка», которая изготавливается из серого чугуна марки СЧ21, который широко применяют в машиностроении, так как он дешев, хорошо обрабатывается резцом, обладает высокими литейными и механическими свойствами. Однако он имеет низкую вязкость — хрупкость и потому отлитые из чугуна детали не должны подвергаться ударному воздействию. Хрупкость серого чугуна обусловливается тем, что в нем углерод находится в виде пластиночек графита, которые являются надрезами, нарушающими сплошность металлической основы.
Таблица 2.1. Химический состав
C(%) Si(%) Mn(%) S(%) P(%)
2,5-3,7 1,0-2,9 0,2-1,1 До 0,3 0,12

Таблица 2.2 Механические свойства
Чугун Механические свойства, не менее
Предел прочности, кгс/мм2 Стрела прогиба (мм) при расстоянии между опорами, мм Твердость НВ
при растяжении при изгибе 600 300
СЧ 21 21 40 9 3,0 170-241

Группа обрабатываемости по ISO:
ISO K – Чугун, в отличие от стали, даёт короткую стружку, так называемую стружку надлома. Серый чугун (GCI) довольно легко обрабатываются. Все чугуны содержат карбид кремния (SiC), который обладает высокими абразивными свойствами.
Группа резания – 2.
Определяем в зависимости от массы и годового объема выпуска детали.
Масса детали m=3,17 кг, годовой объем выпуска детали N=2500 шт. в год.
Таблица 1.3 Данные для предварительного определения типа производства
Число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год
Производство Тяжелых (массой более 100 кг) Средних (массой более 10 до 100 кг) Легких (массой до 10 кг)
Единичное До 5 До 10 До 100
Мелкосерийное 5-100 10-200 100-500
Среднесерийное 100-300 200-500 500-5000
Крупносерийное 300-1000 500-5000 5000-50000
Массовое Более 1000 Более 5000 Более 50000

Предварительно определяем тип производства как среднесерийный.
Количество деталей в партии запуска :
n=N*a/F
n=(2500*12)/254=118
где а - периодичность выпуска в днях, рекомендуемое значение, а- 4,6,12;24, принимаем, а=12
F=254 - число рабочих дней, в году.

1.2. Выбор метода получения исходной заготовки
Учитывая свойства материала заготовка изделия может быть получена методом литья. Наиболее оптимальным для среднесерийного производства при высокой степени автоматизации является литье в песчаные формы.
Определяем параметры отливки по ГОСТ 26645-85.
Таблица 1.5. Назначение нормы точности отливки.
Рекомендуемое значение Принятое
Класс размерной точности отливки 7-11 10
Степень точности поверхности отливки 9-15 9
Класс точности массы отливки 6-13 10
Шероховатость поверхности отливки Ra12(Rz50)
Допуск неровностей поверхности 0,32
Допуск массы отливки 12%
Ряд припусков на обработку 3-6 6
Точность обработки Средняя

Разработка чертежа.
Определяем размеры заготовки, диффиренциально для каждой поверхности, расчеты заносим в таблицу 2.5
Таблица 1.6. Определение припусков и размеров поковки
Размер детали, мм 62 80h6
Ra, мкм 6,3 2,5
Номинальный размер 62 80
Класс размерной точности 10 10
Допуск размера отливки, Тотл 2,4 2,8
Степень коробления (4-7) принимаем 7 (4-7) принимаем 7
Допуск отклонения формы 0,5 0,5
Допуск размера детали, Td 0,74 0,019
Общий допуск Тобщ 1,2 0,64
Td/Tотл 0,26 0,07
Вид окончательной обработки Черновая Чистовая
Общий припуск, Zобщ 2,4 2,6
Размер отливки 67 86
Допуск ±0,6 ±0,6

Точность отливки 10-7-9-10 ГОСТ 26645-85
Масса отливки 4,31 кг, определим коэффициент использования материала:
К_им=М_д/М_з =3,17/4,31=0,74