Проект детали «Крышка подшипника»

метки: Крышка, Технология, Машиностроение, Подшипник, Контроль, Размер, Программный, Шероховатость

Описание конструкции и назначение детали

Крышка подшипника — это деталь тело вращения. Относится к деталям класса втулок. Образована наружными и внутренними поверхностями вращения. Конструкция детали представляет собой взаимное пересечение цилиндрических поверхностей.

Имеются четыре отверстии диаметром 9 мм, которые предназначены для крепления крышки к корпусу редуктора.

Отсюда можно сказать, что крышка выполняет роль опоры при вращении других деталей в сборочном узле.

Материал заготовки — серый чугун СЧ 15-32 ГОСТ 1412-70

Чугун серый — сплав железа с графитом, который присутствует в виде пластинчатого или волокнистого графита.

Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров. Кроме углерода, серый чугун всегда содержит в себе другие элементы. Важнейшие из них это кремний и марганец. В большинстве марок серого чугуна содержание углерода лежит в пределах 2,4-3,8%, кремния 1-4% и марганца до 1,4%. Цена за тонну СЧ составляет от 6000 до 15000 рублей в зависимости от региона. Заменители: СЧ 25, СЧ 30, СЧ 35.

Характеристики СЧ 15-32 ГОСТ 1412-70

Таблица 1.

Химический состав

чугун	Химический состав
	углерод	кремний	марганец	фосфор	сера	хром	никель
				Не более
СЧ 15-32	3,2 — 3,5	2,0 — 2,4	0,7 — 1,1	0,4	0,15	0,15	0,5

Таблица 2.

Механические свойства

Чугун	Механические свойства, не менее	Назначение чугуна
	Предел прочности, кгс/мм2	Стрела прогиба (мм) при расстоянии между опорами, мм	Твердость НВ
	при растяжении	при изгибе	600	300
СЧ 15-32	15	32	8	2,5	163-229	Рукоятки, крышки и другие неответственные отливки

Маршрут обработки детали

Маршрут технологического процесса механической обработки крышки подшипника, изображенного на рисунках 1, приведен в таблице 3.

Рис.1. Эскиз детали с простановкой номеров обрабатываемых поверхностей.

Таблица 3. Маршрутная технология обработки детали типа «втулка»

№	Наименование операции обрабатываемой поверхности	Эскиз. Схема базирования и установки детали	Применяемое оборудование
000	Заготовительная. Литье (отливка с отверстием)		Литье в кокиль без песчаных стержней
005	Входной контроль		Проверить соответствие марки материала, диаметральные и линейные размеры заготовки нормативным документам
010	Термическая. Нормализация		Печь
015	Токарная программная. Обработать отверстия 2,3 и 4; поверхность вращения 5; торец 8; уступ 7; фаски 6 и 11. Черновая		Токарный с ЧПУ мод. 16К20Ф3С5 Резец проходной отогнутый ВК8 ГОСТ 18877-82; Резец проходной упорный ВК8 ГОСТ 18879-82; Резец расточной упорный ВК8 ГОСТ 18882-73. Револьверная головка по ГОСТ 3859-83.
020	Токарная программная. Обработать торец 8; уступ 7; отверстие 3; паз. Чистовая		Токарный станок ЧПУ 16К20Ф3С5 Резец проходной отогнутый ВК8 ГОСТ 18877-82; Резец проходной упорный ВК8 ГОСТ 18879-82; Резец фасонный ВК8 ГОСТ 18884-82. Револьверная головка по ГОСТ 3859-83.
025	Операционный контроль		Проверка линейных и диаметральных размеров, фасок
030	Токарная программная. Обработать торец 9; наружную поверхность 1; фаску 10. Черновая, чистовая		Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3С5 Резец проходной отогнутый ВК8 ГОСТ 18877-82; Резец проходной упорный ВК8 ГОСТ 18879-82; Резец расточной упорный ВК8 ГОСТ 18882-73. Револьверная головка по ГОСТ 3859-83.
035	Операционный контроль		Проверка линейных и диаметральных размеров, фаски
040	Фрезерная программная. Обработать поверхность вращения ш 124 мм.		Фрезерный станок с ЧПУ мод. 6Т104. Концевая твердосплавная фреза ш 10 мм, по ГОСТ 18372 — 73.
045	Операционный контроль		Контроль среза диаметрального размера.
050	Cверлильная программная. Обработать 4 отверстия: сверлением — ш 9; фрезерованием — ш 14.		Радиально-сверлильный станок 2М55 Сверло твердосплавное цельное 9мм, ВК8 ГОСТ 17275 — 71; Концевая твердосплавная фреза 14 мм, ВК6М ГОСТ 18372 — 73.
055	Операционный контроль		Проверка диаметральных размеров
060	Термообработка		Электропечь
065	Плоскошлифовальная. Шлифование поверхность 8.		Плоскошлифовальный станок мод. 3Д740В Шлифовальный алмазный круг А8 по ГОСТ 16168 — 80.
070	Операционный контроль		Проверка отшлифованных диаметров, контроль шероховатости поверхности.
075	Помывка		УБР — 200, машина моечная
080	Приемочный контроль		Проверить линейные и диаметральные размеры, шероховатость, технические требования
085	Упакование

Технологический процесс технического контроля детали

Процесс технического контроля является неотъемлемой частью технологического процесса изготовления детали типа втулка.

Процессы и операции технического контроля разрабатываются совместно с технологическим процессом обработки и обеспечивают необходимую взаимосвязь и взаимодействие этих процессов.

Спроектируем процесс технического контроля детали типа втулка (серийное производство).

Таблица 4. Технологический процесс технического контроля

Вид контроля	Контролируемые параметры	Средства контроля	Охват контролем	Исполнитель контроля
Входной контроль	Контроль линейных и диаметральных размеров и припусков под обработку.	Штангенциркуль	Выборочный	Кладовщик, контролер БТК 2-го разряда
Операционный контроль	Контроль диаметральных и линейных размеров, расположения отверстия.	Штангенциркуль	Выборочный	Рабочий, цеховой контролер.
Приемочный контроль по чертежу и ТУ	Контроль линейных и диаметральных размеров, фасок, шероховатости поверхностей, параллельность.	Штангенциркуль, образцы шероховатости, калибры-пробки, калибр-скоба, индикатор часового типа	Сплошной	Контролер ОТК

Выбор видов контроля

Для среднесерийного производства разработаем технологию контроля с операционным описанием.

Входной контроль — выборочный.

Операционный контроль — выборочный.

Приемочный контроль — сплошной (контроль отклонений) и выборочный (контроль геометрических параметров).

Применяют универсальные и специальные средства контроля.

Выбор и обоснование средств контроля

Выбор средств контроля должен обеспечивать следующие показатели, такие как точность измерения, достоверность, трудоемкость, стоимость контроля.

Выберем средства контроля для входного, операционного и приемочного контроля.

Входной контроль:

• Проверим линейные размеры 15;
• 11,4;
• 25,4 и диаметральные размеры ш129,6;
• ш47,2;
• ш72,4;
• ш95,6

Допустимая погрешность измерения:

15 д=0,45

11,4 д=0,45

25,4 д=0,5

ш129,6 д=0,8

ш47,2 д=0,6

ш72,4 д=0,7

ш95,6 д=0,7

Для контроля размеров назначим штангенциркуль ЩЦ-I-150-0,05 ГОСТ 166-80, для которого погрешность показаний Д=0,05мм, что удовлетворят условию Д<д=0,1 мм.

Операционный контроль:

• Проверить линейные размеры: 22;10;7;3;12;6 и диаметральные размеры: Ш52, Ш78, Ш 124, Ш 14, Ш 9, Ш62Н8, Ш90d8.

Допустимая погрешность измерения [4, с. 72 табл.16]:

22 д=8,0

10 д=7,0

7 д=5,0

3 д=4,0

12 д=7,0

6 д=5,0

Ш52 д=12,0

Ш78 д=12,0

Ш124 д=16,0

Ш14 д=7,0

Ш9 д=5,0

Ш60Н8 д=0,046

Ш90d8 д=0,054

Для контроля размеров 12 и 6 выбираем ЩЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80, у которого погрешность показаний Д=0,05мм, что удовлетворят условию Д<д=0,1мм.

Для контроля размеров Ш52; Ш78; Ш124;22;10;7;3 выбираем ШЦ-II-150-0,1 ГОСТ 166-80, у которого погрешность показаний Д=0,05мм, что удовлетворят условию Д<д=0,1мм.

Для контроля размеров Ш 62Н8 и Ш 90d8 примем микрометр МК-75-2 ГОСТ 6507-78 и МК-100-2 ГОСТ 6507-78, у которого погрешность показаний Д=0,004мм, что удовлетворят условию Д<д=0,01мм.

Для контроля размеров Ш14, Ш 9 выбираем комплект калибров.

Приемочный контроль:

Проверяются все размеры контролером ОТК наиболее точные и ответственные размеры контролируются:

Для контроля шероховатости поверхностей Ra 1,25, Ra 3,25, Rz 20 используем набор образцов шероховатости ГОСТ 2789-73.

Для проверки требования отклонения от параллельности поверхностей используем контрольное приспособление, который состоит из плиты, оправки и индикатора ИЧ 02 кл.0 ГОСТ 577-68.

Определение разряда исполнителей контроля

При определении разряда работ и профессии исполнителя контроля рассматриваются только штатные контролеры, а также учитывается то, что в знания и навыки контролеров каждого последующего разряда обязательно входят знания и навыки контролеров всех предыдущих разрядов.

В таблицах 5,6 и 7 определен разряд исполнителей контроля [4, с81-85].

Таблица 5 — Контроль входной

Работа контролера по:	Разряд
Наименованию детали	2
Выполняемых функций	2
Сложности конструкции детали	2
Контролируемому параметру	2
Точности контролируемого параметра	2
Наименованию средств контроля	2
Специальным требованиям к контролеру	2
Признакам категорий состава исполнителей технического контроля	2
Итоговый разряд:	2

Таблица 6 — Контроль операционный

Работа контролера по:	Разряд
Наименованию детали	2
Выполняемых функций	3
Сложности конструкции детали	3
Контролируемому параметру	3
Точности контролируемого параметра	3
Наименованию средств контроля	3
Специальным требованиям к контролеру	2
Признакам категорий состава исполнителей технического контроля	3
Итоговый разряд:	3

Таблица 7 — Контроль приемочный

Работа контролера по:	Разряд
Наименованию детали	2
Выполняемых функций	3
Сложности конструкции детали	3
Контролируемому параметру	3
Точности контролируемого параметра	3
Наименованию средств контроля	3
Специальным требованиям к контролеру	3
Признакам категорий состава исполнителей технического контроля	3
Итоговый разряд:	3

Расчет норм времени на операции контроля

Трудоемкость контроля:

Рассчитаем показатель трудоемкости для контроля одной детали из партии

ТК = ТПК + УУtij, [2, ст. 12]

где n — число контролируемых параметров,

m — число операций технического контроля по каждому параметру, m = 1;

• tij — трудоемкость операций технического контроля.

УУ tij = 0,077+0,027+0,049+0,054+0,2+0,1+0,066+0,066+0,086+0,086+

+0,118+0,03=0,959 мин.

ТПК — трудоемкость подготовки к контролю

ТК = 0,24+0,959 = 1,199 мин

Временной показатель:

Рассчитаем временной показатель для контроля одной детали из партии.

KB =

КВ = 0,959/1,199 = 0,8

Трудоемкость операций ТК составляет 80% от трудоемкости всего процесса ТК. Соответственно, подготовка к контролю занимает 20%. Следовательно, деталь технологична.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ

Для проверки наружного диаметра ш90d8 выбираем регулируемую калибр — скобу одностороннюю двупредельную.

Отклонения размера:

Значение допуска и отклонения середины поля допуска:

Н1= 20 мкм, Z1 = 11 мкм.

Определю исполнительные размеры калибр — скобы:

ПРmin= dmax-Z1- p/2 = d+es- Z1- p/2 = 90-0,120-0,011-0,020/2 = 89,859 мм

НЕmin= dmin- p/2 = d+iе- p/2=90 — 0,174- 0,020/2 =89,816мм

На чертеже укажем размеры ПРmin=89,859+0,004мм, НЕmin=89,816+0,004мм.

Для проверки внутреннего диаметра 14 выбираем калибр-пробку со вставками.

Отклонения размера:

Значение допуска и отклонения середины поля допуска:

Н1= 6 мкм, Z1 = 5,5 мкм.

Определю исполнительные размеры калибр — пробки:

ПРmin= Dmax-Z1- p/2 = D+Es- Z1- p/2 = 14-0,215 — 0,0055 -0,006/2 = 13,7765 мм

НЕmin= Dmin- p/2 = D-Iе- p/2=14+0,215 — 0,006/2 = 14,212 мм

Список использованных источников

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kontrolnaya/kryishka-podshipnika/

Методические указания к выполнению лабораторно-практической работы «Проектирование технологических процессов и операций технологического контроля» по дисциплине «Контроль в технологии машиностроения». — Екатеринбург, 1999. — 28с.

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технический контроль в машиностроении». — Екатеринбург, 2002. — 31с.

Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. / Под ред. В.Д. Мягкова, — Л.: Машиностроение, 1978 — 1032с.

Технический контроль в машиностроении / Под общ. ред. В.Н. Чупырина, А.Д. Никифорова, — М.: Машиностроение, 1987. — 512с.