Аннотация 2
Abstract 3
Введение 5
1 Анализ исходных данных 6
1.1 Назначение и условия работы детали 7
1.2 Классификация поверхностей детали 7
1.3 Анализ требований к поверхностям детали 8
2 Технологическая часть 11
2.1 Определение типа производства 11
2.2 Выбор стратегии разработки техпроцесса 11
2.3 Выбор метода получения заготовки 12
2.4 Выбор методов обработки 14
2.5 Расчёт припусков 16
2.6 Расчет режимов резания 19
3 Проектирование приспособления 25
3.1 Общие сведения 25
3.2 Исходные данные 26
3.3 Силовой расчет 27
4 Проектирование режущего инструмента 31
4.1 Особенности операции шлицефрезерования 31
4.2 Проектирование червячной фрезы 34
5 Безопасность и экологичность технического объекта 38
6 Экономическая эффективность работы 43
Заключение 48
Список используемой литературы 49
Приложение А. Технологическая документация 53
Одной из самых стремительно развивающихся отраслей мировой промышленности является машиностроение, направленное на строительство различных машин.
Отдельной частью мирового машиностроения является станкостроение, которое направлено на создание оборудования для создания машин. Это очень важная отрасль, ведь от нее зависит развитие машиностроения, так как качество изготовления машин напрямую зависит от качества изготовления станков, на которых производятся эти машины.
Станки бывают различного направления, такие как ткацкие, деревообрабатывающие, балансировочные и так далее. Отдельное место занимают металлорежущие станки.
Фрезерные станки - одна из самых обширных групп металлорежущих станков, отличающаяся своим многообразием. Вертикально-фрезерный станок имеет вертикальную ось вращения фрезы, причем вращение фрезы является главным движением в этом станке. Движениями подачи в станке является вертикальное, продольное и поперечное движение стола, на котором размещается обрабатываемая заготовка.
Вертикально-фрезерный станок имеет два привода: привод главного движения (вращения фрезы) и привод подач (позиционирование стола и придание движения заготовке).
Вал-шестерня входит в коробку подач вертикально-фрезерного станка. Она предназначена для передачи крутящего момента. Вал-шестерня воспринимает вращение шлицевым венцом. А передает она вращение зубчатым венцом с эвольвентными зубьями. От качества изготовления этой детали зависит и качество работы станка в целом.
Целью данной работы является разработка технологического процесса изготовления вала-шестерни вертикально-фрезерного станка заданного качества с наименьшими затратами.
В результате выполнения выпускной работы нами был спроектирован современный техпроцесс изготовления вала-шестерни вертикально-фрезерного станка.
В первом разделе был описан вертикально-фрезерный станок, а также функции вала-шестерни, которые выполняет эта деталь в узле механизма станка. Также проведен анализ технологичности вала-шестерни, описана конструкция и рассмотрен вопрос о методе получения заготовки, из которой затем изготавливают саму деталь.
Во втором разделе выбран тип производства для вала-шестерни вертикально-фрезерного станка, описаны основные его характеристики. Далее из двух наиболее подходящих методов получения заготовки (штамповки и проката) путем технико-экономического расчета-обоснования выбран наиболее экономически выгодный метод - штамповка на горизонтально-ковочной машине. Затем для изготовления каждой поверхности детали в зависимости от формы, точности и шероховатости выбраны методы обработки. На одну из наиболее точных поверхностей вала- шестерни рассчитаны припуски расчетно-аналитическим методом. После этого для модернизируемых в работе операций (токарная и шлицефрезерная) определены режимы обработки.
В третьем разделе для токарной операции спроектировано станочное приспособление - патрон с эксцентриковыми кулачками. Конструкция этого приспособления такова, что патрон в результате придания ему вращения от привода станка осуществляет зажим заготовки без какого-либо собственного привода.
В четвертом разделе для шлицефрезерной операции спроектирован сложнопрофильный режущий инструмент - червячная фреза.
В работе имеется анализ безопасности и экологичности. Экономический расчет показал эффективность модернизации техпроцесса.
1. Boothroyd G. Fundamentals of metal machining and machine tools. Elsevier, 2001. - 255 p.
2. Cabrera J., Mateo A., Llanes L., Prado J. Hot deformation of duplex stainless steels. Journal of Materials. 2003. p. 188-195.
3. Guo Shuxia, Zhang Jiancheng, Jiang Xiaofeng, Peng Yin, Wang Lei. Mini Milling Cutter Measurement Based on Machine Vision. Procedia Engineering. Volume 15, 2011, p. 1807-1811.
4. Nomura N., Morimoto H., Toyama M. Calculation of ferrite decarburizing depth, considering chemical composition of steel and heating condition. ISIJ international, 2000. p. 11-15.
5. Sridhar, G.; Ramesh Babu, P. Effect of a milling cutter diameter on distortion due to the machining of thin wall thin floor components. Advances in Production Engineering & Management . Sep2015, Vol. 10 Issue 3, p. 140-152.
6. Безъязычный В.Ф. Технологические процессы механической и физико-механической обработки в машиностроении : учебное пособие / В.Ф.Безъязычный, В.Н. Крылов, Ю.К. Чарковский, Е.В. Шилков. - 4-е изд., стер. - СПб. : Издательство «Лань», 2022. - 432 с.
7. Вереина Л. И. Металлообработка : справочник / Л.И. Вереина, М.М. Краснов, Е. И. Фрадкин ; под общ. ред. Л.И. Вереиной. - Москва : ИНФРА-М, 2013. - 320 с.
8. ГОСТ 12.4.013-97. Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Общие технические условия. - 16 с.
9. ГОСТ 14.004-83. Технологическая подготовка производства.
Основные термины и определения. - 9 с.
10. ГОСТ 2590-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный
круглый. - 10 с.
11. ГОСТ 4543-2016. Металлопродукция из конструкционной
легированной стали. Технические условия. - 53 с.
12. ГОСТ 4997-75. Ковры диэлектрические резиновые. Технические условия. - 19 с.
13. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные покованные. Допуски,
припуски и кузнечные напуски. - 36 с.
14. ГОСТ 8027-87. Фрезы червячные для шлицевых валов с прямобочным профилем. Технические условия. - 23 с.
15. ГОСТ EN 12840-2011. Безопасность металлообрабатывающих станков. Токарные станки с ручным управлением, оснащенные и не оснащенные автоматизированной системой управления. - 59 с...33