Технология изготовления детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Исходные данные для разработки курсовой работы

2.Технология сборки изделия

2.1Анализ служебного назначения изделия

2.2 Анализ технических условий и норм точности на изделие

2.3Выбор методов достижения требуемой точности сборки

2.4Анализ технологичности конструкции изделия

2.5Определение типа производства

2.6Разработка технологического процесса сборки

2.7Контроль параметров технических условий

3.Технология изготовления детали.

3.1 Анализ служебного назначения детали

3.2Анализ технических условий и норм точности на деталь

3.3Анализ технологичности конструкции детали

3.4Обоснование выбора способа получения заготовки

3.5Анализ вариантов базирования и разработка технологического маршрута обработки заготовки

4.Расчет межоперационных припусков

5.Расчет режимов резания и техническое нормирование

6.Расчет режимов резания на ЭВМ

6.1Расчет межоперационных припусков на ЭВМ

6.2Выбор и расчет специальных станочных приспособлений

Заключение

Список литературы

Приложения

Технологический процесс сборки (маршрутная карта)

Технологический процесс изготовления детали (маршрутная и операционные карты)

Спецификация на редуктор

Спецификация на кондуктор

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проектирования по технологии машиностроения является необходимость повысить эффективность действующего производства по изготовлению корпуса редуктора путем совершенствования существующей технологии. Это достигается посредством анализа и разработки технологического процесса сборки изделия, изготовления детали, разработки технологических карт, выбора приспособления.

В результате выполнения курсового проекта мы решаем эти основные вопросы, используя усовершенствования при выборе заготовки, режимов резания, станков и режущих инструментов, станочных приспособлении. Расширяют пути решения данного вопроса и использования ЭВМ, в том числе САПР и ТП.

Работая с программами САПР и ТП мы получаем практические навыки по их использованию при расчете припусков, маршрутов обработки детали и маршрута сборки изделия.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Исходными данными для разработки курсового проекта являются:

Сборочный чертеж изделия;

Спецификация сборочного чертежа;

Рабочий чертеж детали;

Технологический процесс сборки изделия;

Годовой объем выпуска изделия.

2. ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ

редуктор корпус изготовление технология

2.1 Анализ служебного назначения изделия

Под служебным назначением изделия понимают максимально уточненную и четко сформулированную задачу, для решения которой предназначено изделие. Формулировка служебного назначения должна отражать не только общую задачу, для которой создается изделие, но и все дополнительные условия и требования, которые эту задачу количественно уточняют и конкретизируют.

Каждое изделие предназначено для выполнения какого-либо процесса, результат которого должен быть полезен человеку. Изучение служебного назначения следует начинать с ознакомления с намечаемыми результатами действия изделия.

Другую группу данных по служебному назначению изделия могут составлять показатели производительности, которой должно обладать изделие. Формулировка служебного назначения изделия должна включать перечень условий, в которых ей предстоит работать и производить продукцию требуемого качества и в необходимых количествах.

Условия работы изделий вытекают из технологического процесса изготовления продукции, и включает комплекс показателей с допустимыми отклонениями, характеризующими качество исходного продукта, количество потребляемой энергии, режима работы изделия и состояния окружающей среды.

Первоначально служебное назначение изделия формируется заказчиком и уточняется при оформлении заказа на проектирование.

Двухступенчатый горизонтальный редуктор Ц2НШ-450 с цилиндрической шевронной зубчатой передачей зацепления Новикова предназначен для передачи крутящего момента Т = 28 кНм с общим передаточным отношением i = 39,924.

Он применяется для уменьшения числа оборотов, передаваемых от электродвигателя кривошипам станка-качалки. Применяется в станках-качалках и других механических приводах штанговых скважинных насосов в умеренной и

холодной климатических зонах. Редуктор предназначен для эксплуатации без динамических нагрузок в помещениях закрытого типа с температурой окружающей среды 2520С. Масса редуктора без масла составляет 2090 кг.

С целью предотвращения возможного износа подшипниковых гнезд в корпусе под подшипниковые узлы установлены стаканы.

Исполнительными поверхностями редуктора являются эвольвентные поверхности зубьев цилиндрической передачи (8-В) ГОСТ 1643-81. При вращении ведущего вала редуктора от электродвигателя крутящий момент передается с помощью зубчатого эвольвентного зацепления на промежуточный вал, а крутящий момент с промежуточного вала редуктора передается с помощью цилиндрического эвольвентного зацепления на ведомый вал.

2.2 Анализ технических условий и норм точности на изделие

На изготовление редуктора устанавливаются следующие технические условия, которые обеспечиваются при сборке:

Расстояние между осями делительных окружностей цилиндрических зубчатых колес - 450 мм, допустимые отклонения в пределах 0,85 мм.

Расстояние между осями входного и промежуточного валов - 280 мм, допустимые отклонения в пределах 0,65 мм.

Крутящий момент на ведомом валу 28 кНм.

Зазор между корпусом и крышкой редуктора в любом месте плоскости не должен превышать 0,5 мм.

Суммарное пятно контакта зубьев передачи по высоте зуба - не менее 45 % и по длине зуба - не менее 60 %.

Осевой зазор в подшипниках валов в пределах 0,80,2 мм.

Смещение внутреннего и наружного колец подшипников относительно друг друга на ведущем и промежуточных валах не должно превышать 1,5 мм.

Соосность осей главных отверстий корпуса редуктора вала шестерни и вала промежуточного должна быть 00,230 мм.

Неуказанные предельные отклонения по 8-му квалитету.

Оси валов параллельны плоскости основания корпуса редуктора, допустимые отклонения в пределах 0,435/300 мм.

Момент затяжки болтов подшипниковых крышек не менее 252 кгссм.

Данные технические условия полностью соответствуют служебному назначению редуктора и размерам, проставленным на сборочном чертеже.

2.3 Выбор методов достижения требуемой точности сборки

Размерная цепь Б.

Требуемую точность изделия в процессе сборки достигают через технологические размерные цепи.

На чертеже представлена радиальная размерная цепь Б, замыкающее звено Б, которая составляет величину cоосности осей главных отверстий корпуса редуктора вала шестерни и вала промежуточного.

Описание этих звеньев и выбранные по [Мягков, т.1, с.443, т.2, с.40] допуски приведены ниже, а в таблице 1 указаны исходные данные для расчета размерной цепи Б.

Б1 - соосность отверстия зубчатого колеса и его делительной окружности;

Б2 - соосность шейки вала и отверстия зубчатого колеса;

Б3 - соосность наружного кольца подшипника и шейки вала;

Б4 - соосность отверстия стакана и наружного кольца подшипника;

Б5 - соосность наружной поверхности стакана и его отверстия;

соосность наружной поверхности стакана и отверстия корпуса редуктора;

Б6 - соосность отверстий корпуса редуктора;

Б7 - соосность наружной поверхности стакана и шейки вала;

Б8 - соосность делительной окружности шестерни ведомого вала и шейки ведомого вала;

Б9 - соосность шейки ведомого вала под подшипник и наружного кольца подшипника;

Б10 - соосность наружного кольца подшипника и отверстия стакана;

Б11 - соосность отверстия стакана и его наружной поверхности.

Таблица 1. Исходные данные для расчета радиальной размерной цепи в редукторе

Звено размерной цепи	Отклонения по чертежу, мм	Бi	ТБi, мм	0Бi, мм
Б1	0,01	1	0,02	0
Б2	0,0125	1	0,025	0
Б3	0,015	1	0,03	0
Б4	0,015	1	0,03	0
Б5	0,02	1	0,04	0
Б6	0,06	1	0,12	0
Б7	0,02	1	0,04	0
Б8	0,015	1	0,03	0
Б9	0,015	1	0,03	0
Б10	0,0125	1	0,025	0
Б11	0,01	1	0,02	0

Рассчитываем координату середины поля допуска замыкающего звена:

Рассчитываем величину поля допуска замыкающего звена по методу максимума - минимума:

Рассчитываем верхнее отклонение замыкающего звена:

Рассчитываем нижнее отклонение замыкающего звена:

Проверяем правильность проведенного расчета:

мм, следовательно, расчет произведен правильно.

Расчет по методу максимума-минимума показал, что полученная величина допуска замыкающего звена меньше значения допуска замыкающего звена, оговоренного техническими условиями:

0,426 мм 0,65 мм,

следовательно, требуемая точность рассматриваемого параметра (соосности осей вала и ниппеля) может быть достигнута методом полной взаимозаменяемости при значении замыкающего звена:

.

Размерная цепь А.

На чертеже представлена линейная размерная цепь А, замыкающее звено А, равный толщине прокладки.

Таблица 2. Исходные данные для расчета линейной размерной цепи в редукторе

Аном, мм	I, мкм	ТАi, мкм	ТАi прин, мкм	Аi, мм
		IT9	IT10
А1 = 24	1,31	52	84	52	24 - 0,052
А2 = 5	0,73	30	48	48	5 - 0,048
А3 = 31	1,31	62	100	62	31+0,062
А4 = 72	1,86	74	120	74	72 - 0,074
А5 = 14	1,08	43	70	70	14 - 0,070
А6 = 24	1,31	52	84	84	24 - 0,84
А7 = 87	2,17	87	140	87	87 - 0,87
А8 = 125	2,52	100	160	100	125 - 0,1
А9= 325	3,54	130	210	130	325 + 0,13

= 707 15,83 630 1020 707

1) Аi выбираем по Зяб., табл.7-2, стр.150:

acp = TA/Аi = 707 / 15,83 45i;

Этому значению соответствует 9 квалитет;

2) ТАД = (0,5-0)Ч1000=500 (мкм);

3) рассчитываем номинальный размер замыкающего звена:

А = 325 + 31 - (24 + 5 + 72 + 14 + 24 + 87 + 125) = 5 (мм);

4) Предельные размеры зазора:

Аmax = 0,5 мм; Аmin = 0 мм.

Следовательно, предельное отклонение:

ВА = + 500 мм; НА = 0 мм.

Проверим условие:

;

707 мкм=707 мкм.

Таким образом, сумма допусков получилась равна допуску замыкающего звена.

Следовательно, требуемая точность рассматриваемых параметров достигается методом полной взаимозаменяемости.

2.4 Анализ технологичности конструкции изделия

Конструкцию изделия или детали принято называть технологичной, если она позволяет в полной мере использовать для изготовления наиболее экономичный технологический процесс, обеспечивающий ее качество при надлежащем количественном выпуске.

Конструкцию редуктора Ц2НШ-450 можно считать технологичной, так как она характеризуется следующими показателями:

крепежные детали являются одного типоразмера;

подшипниковые узлы собраны из стандартных деталей;

сборка изделия является вполне удовлетворительной;

конструкция удобна для ремонта.

Оценивая в общем конструкцию редуктора, можно сделать вывод, что она является вполне технологичной для данных условий производства при данном объеме выпуска, так как имеется возможность использовать высокопроизводительные средства труда, сокращающие время производства, совмещая во времени выполнение переходов технологического процесса. Возможность такого совмещения предоставляет технологичная конструкция большинства деталей редуктора.

2.5 Определение типа производства

Тип производства является классификационной категорией производства, которая определяется широтой номенклатуры, регулярностью, стабильностью и объемом выпуска продукции.

Ориентировочная (годовая) программа выпуска изделий, шт. по типам производства в механических цехах

Табл.3

Максимальная масса изделия, кг	Тип производства
	Единичное	Мелкосерий-ное	Среднесерий-ное	Крупносерийное	Массовое
До 200 До 2000 До 30000 Св. 30000	До 1000 До 20 До 5 До 3	1000...5000 20...500 5...100 3...10	5000...10000 500...1000 100...300 10...50	10 000...100000 1000...5000 300...1000 -	Св.100000 Св. 5000 Св. 1000 -

На основании таблицы 3 можно сделать вывод о типе производства - массовое (масса изделия до 2000 кг, годовой объем выпуска изделия 5500 шт.).

2.6 Разработка технологического процесса сборки

Выбор организационной формы сборки

На основе изучения назначения редуктора, его сборочного и рабочих чертежей, а также размерного анализа и намеченного объема выпуска выбираем организационную форму процесса сборки. Наиболее экономично будет использовать подвижную сборку и расчлененный процесс, который организовывается следующим

образом: рабочие, выполняющие отдельные операции находятся на закрепленных за ним постах, к которым подаются требуемые детали и узлы, а объект производства последовательно перемещается от одного поста к другому при помощи конвейера.

Рабочие места должны быть оборудованы стендами сборки, стендами-накопителями, монтажно-сборочными и контрольно-измерительными инструментами, транспортными средствами (рольганги, тележки).

Разработка последовательности сборки редуктора.

Для установления последовательности сборки необходимо проанализировать его конструкцию и выявить сборочные единицы, входящие в ее состав.

Базирующей деталью в конструкции редуктора является основание корпуса, обеспечивающее необходимое относительное положение остальных деталей и сборочных единиц. Сборку редуктора начинают со сборки валов (ведомого, промежуточного и ведущего). После сборки валов их последовательно устанавливают в корпусе редуктора.

Сборка редуктора подразделяется на несколько этапов: 1) сборка ведущего, ведомого и промежуточного валов; 2) закрепление их в корпусе редуктора. После сборки редуктора проводят испытание на герметичность. Не допускается течь масла и падения давления. После окончания сборки также проводят испытания на герметичность и обкатку редуктора.

2.7 Контроль параметров технических условий на редуктор

Методика проведения контроля.

Проверку ведущего валов проводят проворачиванием ведущего вала замером на нем смещений и зазоров в несколько этапов:

проверка смещения внутреннего и наружного колец подшипников относительно друг друга;

проверка зазоров зацеплений между шестернями вала ведущего и зубчатыми колесами вала промежуточного;

зазор между шестернями вала промежуточного и зубчатым колесом вала ведомого.

Инструмент - штангенциркуль ШЦ-II 0 250 ГОСТ 1666-90.

Зазор между корпусом и крышкой корпуса редуктора проверяют специальным щупом 0,05 мм.

Проверку величины момента затяжки резьбовых соединений корпусных деталей проводить моментным ключом.

При обкатке редуктора контролируется температура масла в картере - по показаниям датчика ТСП - 9418, расположенного в специальной крышке смотрового люка.

Герметизацию редуктора и качество покраски определяют внешним осмотром.

3.ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

3.1 Анализ служебного назначения детали

Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передачи.

Корпус редуктора одновременно служит для предохранения механизма от повреждения, проникновения в него пыли, влаги и т.д.

Надежность и точность работы механизма во многом зависит от правильного выбора конструкции и качества выполнения элементов корпуса редуктора.

Корпус 16 является базовой деталью, обеспечивающей требуемую точность относительного положения ведущего вала 2, промежуточного вала 3 и ведомого вала 4. На валах установлены цилиндрические зубчатые колеса, передающие крутящий момент с одного вала на другой. На корпусе базируются также крышка корпуса 17 и фиксируется пробка для слива масла.

Базирование валов осуществляется по главным отверстиям, при этом используют опоры с радиально - упорными подшипниками. Поверхности главных отверстий корпуса совместно с поверхностями торцов образуют комплекты вспомогательных баз корпуса. Базирование корпуса осуществляется по поверхности основания, выполняющий функцию основной базы.

3.2 Анализ технических условий и норм точности на деталь

При изготовлении корпуса редуктора необходимо обеспечить следующие технические условия:

Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t2, валов - t2, остальных ±t2 по ГОСТ 25670 - 83;

Точность нарезания резьб по 7-му квалитету;

Отклонение от параллельности плоскости разъема относительно плоскости А не более 0,05/100 мм;

Диаметр основных отверстий под подшипники с полем допуска Н7;

Отклонение от параллельности осей ведущего вала и промежуточного не более ±0,055 мм; ведомого вала и промежуточного не более ±0,065 мм.

Отклонение плоскости разъема от плоскостности не более 0,01/100 мм.

Несовпадение осей отверстий с плоскостью разъема в пределах ±0,2 мм.

Перекос осей отверстий валов не более 0,016 мм.

Отклонения от цилиндричности осей отверстий ведущего и промежуточного валов не более 0,02 мм, ведомого вала не более 0,03 мм.

Данные технические условия полностью соответствуют служебному назначению редуктора и размерам, проставленным на сборочном чертеже.

3.3 Анализ технологичности конструкции детали

Проанализировав конструкцию и технические условия на деталь, определяем ее технологичность. Корпусные детали отвечают таким требованиям технологичности как:

наличие удобных технологических баз, обеспечивающих требуемую ориентацию и надежное крепление заготовки на станке при возможности свободного подвода инструмента к обрабатываемым поверхностям;

простота геометрической формы заготовки;

наружные поверхности деталей имеют открытую форму, что обеспечивает возможность обработки напроход в направление подачи;

внутренняя поверхность также несложной формы, что позволяет использовать меньшее число инструментов.

Принимая все это во внимание, также учитывая объем выпуска и условия производства, можно считать, что корпус редуктора является вполне технологичной деталью.

3.4 Обоснование выбора способа получения заготовки

Выбор заготовки означает определение рационального метода ее получения. Выбор метода определяется: технологической характеристикой материала детали; конструктивными формами и размерами заготовки; требуемой точностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностных слоев; а также величиной объема выпуска и заданными сроками выполнения этой программы. Правильный выбор заготовки оказывает непосредственное влияние на возможность оптимального построения технологического процесса изготовления деталей.

Заготовку корпуса редуктора получают литьем, обычно в земляные формы по металлическим. Для изготовления корпуса редуктора применяется серый чугун СЧ15-32 по ГОСТ 1412-70, который представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами и содержит углерода 2,2 - 3,7%, из которых 0,8 - 0,9% содержится в связанном состоянии в виде цементита, остальная часть находится в свободном состоянии в виде пластинок или зерен, кремния 2,6 - 2,0%, марганца 0,2 - 1,1%, фосфора 0,3 - 0,02%.

Предел прочности чугуна уВ = 147 кГ/мм2; сопротивление изгибу - уИ = 32 кГ/мм2. Масса заготовки с учетом припусков на обработку составляет 665 кг.

Коэффициент использования материала:

Ки.м. = Gд/Gз,

где Gд и Gз - масса детали и заготовки соответственно, кг.

Ки.м. = 630/665 = 0,95, т.е. чем ближе к единице, тем меньше металла уходит на отходы.

3.5Анализ вариантов базирования и разработка технологического маршрута обработки заготовки

Технологическими называют базы, используемые для определения положения

заготовки в процессе обработки. Выбор технологических баз (ТБ) является ключевым этапом при разработке технологического процесса (ТП) механической обработки детали и оказывает влияние на решение таких задач как маршрут обработки детали, количество операций, расчет припусков и промежуточных размеров. От выбора ТБ зависит проектирование технологической оснастки (ТО), а через припуски на обработку выбор ТБ влияет на расчет режимов резания и, следовательно, на расчет норм времени.

Исходя из этого, целью выбора ТБ является обеспечение рационального количества и последовательности операций для экономичного изготовления детали заданного качества.

С помощью выбора ТБ решаются следующие технологические задачи:

обеспечение точности расстояний и относительных поворотов между обрабатываемыми поверхностями, а также между обрабатываемыми поверхностями и поверхностями, остающимися необработанными;

сохранение плотного однородного слоя материала на поверхностях детали, подвергаются при её работе в изделии наиболее интенсивному изнашиванию, с целью повышения их износостойкости;

обеспечение равномерного распределения припуска на обработку на каждой отдельной поверхности и в первую очередь на охватывающих и внутренних поверхностях;

увеличение производительности обработки путем сокращения материала, подлежащего удалению в процессе обработки.

Правильное решение перечисленных задач оказывает большое влияние на число переходов и операций ТП, его трудоемкость, цикл и себестоимость обработки.

Варианты базирования детали анализируют с помощью технологических размерных цепей, вскрывающих связь операций в образовании размера детали.

Чтобы выбрать наиболее предпочтительный, необходимо провести анализ расчетных вариантов базирования детали и выбрать наиболее оптимальный вариант.

Рассмотрим 2 варианта базирования:

1: 010 - операция вертикально-фрезерная;

2: 020 - операция продольно-фрезерная.

В результате обработки требуется обеспечить требуемое расстояние А и параллельность л оси отверстий основанию.

В качестве технологических баз на 010 операции примем:

по варианту 1 (с использованием тисков): плоскость разъема - установочная база, боковая поверхность плоскости разъема - направляющая база, поверхность торца - опорная база: щА = 0,6 мм.

по варианту 2 (используем приспособление кондуктор): поверхность полок - установочная база, боковая поверхность основания - направляющая база, поверхность торца плоскости разъема - опорная база. щБ = щТ.С. = 0,2 мм.

В качестве технологических баз на 020 операции, используя приспособление- кондуктор, примем:

по варианту 1: поверхность полок - установочная база, боковая поверхность основания - направляющая база, поверхность торца плоскости разъема - опорная база. щБ = щТ.С. = 0,5 мм.

по варианту 2: плоскость основания - установочная база и два обработанных отверстия - направляющая база. Размер А при 2 варианте получаем как замыкающие звенья системы станок - приспособление - инструмент - заготовка на продольно-фрезерной операции. Их точность будет зависеть только от выполнения данной операции: щА = щТ.С. = 0,5 мм.

Таким образом, точности для окончательных технологических размерных цепей:

по 1 варианту: щА = ;

по 2 варианту: щА =

Следовательно, целесообразнее использовать кондуктор в качестве приспособления на вертикально-фрезерной и продольно-фрезерной операции.

4. Расчет межоперационных припусков

Расчетной величиной припуска является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе или операции и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.

Рассчитаем припуск на обработку и промежуточные предельные размеры для диаметра 200+0,046 отверстия корпуса. Заготовка представляет собой отливку 1-го класса точности.

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия 200+0,046 в корпусе

Табл. 4

Технологичес-кие переходы обработки поверхности Ш200+0,046	Элементы припуска, мкм	Расчет-ный при-пуск , мкм	Расчет-ный размер , мм	До-пуск д, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения при- пусков, мкм
	Rz	T	с	е
Заготовка	800	970	-	-	196,292	600	195,686	196,286	-	-
Растачивание: Черновое	50	-	48,5	125	21778	199,848	200	199,646	199,846	3,56	3,96
Чистовое	-	-	-	6,3	299	200,046	46	200	200,046	0,2	0,354
Итого:					21877					3,76	4,314

Технологический маршрут обработки отверстия состоит из двух операций чернового и чистового растачивания, выполняемых при одной установке обрабатываемой детали. Заготовка базируется на плоскость основания и два обработанных ранее отверстия Ш32Н7. Расчет припусков на обработку отверстия Ш200+0,046 ведется в форме таблицы (табл.4), в которую последовательно записываются технологический маршрут обработки отверстия и все значения элементов припуска

Суммарное значение Rz и T, характеризующее качество поверхности литых заготовок, составляет 800 мкм [1. стр. 182, табл.6]. После первого технологического перехода Т исключается из расчетов, поэтому для чернового и чистового растачивания находим только значение Rz (соответственно 50 и 20 мкм) [1. стр.185, табл.10]. Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определим по формуле:

Коробление отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом сечении, поэтому:

где d и l - диаметр и длина обрабатываемого отверстия соответственно.

Удельное коробление отливок к = 0,7 [1. стр. 183, табл.3].

Учитывая, что суммарное смещение отверстия в отливке относительно наружной ее поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получим:

где

д460 и д1200 - допуск на размер 460 и 1200 по 14 квалитету, по классу точности, соответствующему данной отливке.

Тогда суммарное значение пространственного отклонения заготовки:

Остаточное пространственное отклонение заготовки после чернового растачивания:

Погрешность установки при первом черновом растачивании:

о = 0,025мм = 25 мкм - допуск на отверстие 200+0,046;

Ш = 0,025 мм = 25 мкм - допуск на диаметр штыря;

Smin = 0,013 мм = 13 мкм - минимальный зазор между штырем и отверстием.

Наибольший угол поворота заготовки на штырях:

Погрешность на длине обрабатываемого отверстия:

Погрешность закрепления заготовки принимаем з = 120 мкм

Остаточная погрешность установки после первого чернового растачивании:

Так как черновое и чистовое растачивание производятся в одной установке, то далее еинд = 0.

Минимальное значение межоперационных припусков:

Минимальный припуск под черновое растачивание:

Минимальный припуск под чистовое растачивание:

Общий минимальный припуск

Графа «Расчетный размер» заполняется начиная с конечного, в данном случае чертежного, размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода: для чернового растачивания Dр2 = =200,046 - 0,198 = 199,848 мм; для заготовки Dр1 = 199,848 - 3,556 = 196,292 мм.

Определим максимальные диаметры по операциям:

Dр1 = 200,046 - 0,2 = 199,846 мм;

D3 = 199,848 - 3,56 = 196,286 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются в соответствии квалитетом точности обработки на рассматриваемом переходе:

Чистовое растачивание: 2 = 46 мкм;

Черновое растачивание: 1 = 200 мкм;

Заготовка: з = 600 мкм.

Определим минимальные диаметры по операциям

Dр1 = 199,846 - 0,2 = 199,646 мм;

Dз = 196,286 - 0,6 = 195,686 мм.

Чистовое растачивание:

2Zпрmin2 = 200,046 - 199,846 = 0,2 мм = 200 мкм;

2Zпрmax2 = 200 - 199,646 = 0,354мм = 354 мкм.

Черновое растачивание:

2Zпрmin1 = 199,846 - 196,286 = 3,56 мм = 3560 мкм;

2Zпрmax1 = 199,646 - 195,686 = 3,96 мм = 3960 мкм.

Общий припуск:

2Z0 min = 200 + 3556 = 3776 мкм;

2Z0 max = 354 + 3960 = 4314 мкм.

Проверка:

2Zпрmax2 - 2Zпрmin2 = 354 - 200 = 154 мкм; 1 - 2 =200 - 60 = 140 мкм;

2Zпрmax1 - 2Zпрmin1 = 3960 - 3560 = 400 мкм; з - 1 = 600 - 200 = 400 мкм.

5. Расчет режимов резания и техническое нормирование

На вертикально-фрезерном станке 6Н13Б производится торцовое фрезерование плоской поверхности шириной В = 160 мм и длиной l = 2400 мм; припуск на обработку h = 4 мм. Обрабатываемый материал - чугун СЧ15-32 (190НВ).

Получистовое фрезерование

Режущий инструмент - торцевая фреза с СМП Т5К6 ГОСТ 8529-69;

Диаметр фрезы D = 1,25 160 = 200 мм; z = 12.

1. Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один рабочий ход; следовательно t = h = 4 мм.

2. Назначаем подачу на зуб фрезы (1, т.2, табл. 34, стр.283):

S0 = 0,4 мм/об.

3. Назначаем период стойкости фрезы (1, т.2, табл. 40, стр.290):

Ттабл = 240 мин;

4. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы:

Сv = 445;

q = 0,2;

x = 0,15;

y = 0,35;

u = 0,2;

p = 0;

m = 0,32.

kuv = 1;

kv = 10,81 = 0,8.

5. Частота вращения шпинделя, соответствующий найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения : nд = 100 об/мин.

6. Действительная скорость главного движения резания:

Определяем скорость движения подачи:

Корректируем Vs = 450 мм/мин.

Определяем главную составляющую силы резания (окружную силу):

Cp = 54,5;

Xp = 0,9;

Yp = 0,74;

Up = 1;

q = 1;

щ = 0.

Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо, чтобы Nрез Nшп;

Nшп = Nд з = 11 0,8 = 8,8 кВт;

Условие Nрез Nшп выполняется: 7,8 кВт < 8,8 кВт. Значит обработка возможна.

11. Определяем основное время:

L = l + y + ;

= 3 мм.

Тогда L = 2400 + 40 + 3 = 2443 мм.

Чистовое фрезерование

Режущий инструмент - торцевая фреза с СМП Т5К6 ГОСТ 8529-69;

Диаметр фрезы D = 1,25 160 = 200 мм; z = 12.

1. Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один рабочий ход; следовательно t = h = 2 мм.

2. Назначаем подачу на зуб фрезы (1, т.2, табл. 34, стр.283):

S0 = 0,6 мм/об.

3. Назначаем период стойкости фрезы (1, т.2, табл. 40, стр.290):

Ттабл = 240 мин;

4. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы:

Сv = 445; q = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p = 0; m = 0,32.

kuv = 1;

kv = 10,81 = 0,8.

5. Частота вращения шпинделя, соответствующий найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения : nд = 100 об/мин.

6. Действительная скорость главного движения резания:

Определяем скорость движения подачи:

Корректируем Vs = 630 мм/мин.

Определяем главную составляющую силы резания (окружную силу):

Cp = 54,5;

Xp = 0,9;

Yp = 0,74;

Up = 1;

q = 1;

щ = 0.

Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо, чтобы Nрез Nшп;

Nшп = Nд з = 11 0,8 = 8,8 кВт;

Условие Nрез Nшп выполняется: 7,8 кВт < 8,8 кВт. Значит обработка возможна.

11. Определяем основное время:

L = l + y + ;

= 3 мм.

Тогда L = 2400 + 40 + 3 = 2443 мм.

Режим резания на сверление

На вертикально - сверлильном станке 2Н135 сверлят сквозное отверстие диаметром D = 32 мм на глубину l = 40 мм. Материал заготовки - серый чугун СЧ15-32 с НВ 190; инструмент - сверло спиральное усиленное Ш32 мм, материал режущей части - Р6М5 по ГОСТ 10903-77.

1. Глубина резания:

2. Выбираем подачу

S0 = 0,6 0,71 мм/об, принимаем Sо=0,60 мм/об.

3. Скорость главного движения резания:

Коэффициенты по 1, т.2, стр.278, табл.28:

Сv = 17,1;

q = 0,25;

y = 0,4;

m = 0,125;

T = 105 мин;

nv = 1,3; (1, т.2, стр.262, табл.2);

киv = 1 (1, т.2, стр.263, табл.6);

klv = 1 (1, т.2, стр.280, табл.31);

4. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка: n = 355 мин-1.

5. Действительная скорость (м/мин) главного движения резания:

6. Крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении:

СМ = 0,021;

q = 2;

y = 0,8;

Мcp. = 100,0213220,60.81 = 142,9 Hм;

7. Осевая составляющая силы резания:

np=0,6;

Cp=42,7;

qp=1,0;

yp=0,8.

8. Мощность, затрачиваемая на резание:

9. Мощность на шпинделе станка Ншп=Ндвз=110,8=8,8 кВт.

Nрез ? Nшт (5,2 < 8,8), следовательно, обработка возможна.

Основное время:

где l = 40 мм - глубина сверления;

у - величина врезания, при двойной заточке у = 0,4D = 0,432 = 12,8 мм;

- величина перебега ( = 2 мм).

№ перехода	t, мм	S, мм	V, м/мин	n, об/мин	nфакт, м/мин	Vфакт, об/мин	PZ, Н	NZ, кВт
Фрезерование п/чист Ф200	4	0,4	60,6	96,5	100	62,8	7561,3	7,8
Фрезерование чист. Ф200	2	0.6	68,8	109,55	120	75,36	4791	5,9
Сверление Ф32	16	0,6	37,9	377,2	355	35,7	9080,3	5,2

6. Расчет режимов резания на ЭВМ

Расчет режимов резания при сверлении отверстий диаметром Ш32 мм.



6.1Расчет межоперационных припусков на ЭВМ

Расчет припуска на обработку плоскости основания длиной L = 1200 мм.



6.2 Выбор методов и средств контроля качества деталей

Контрольные операции являются частью технологического процесса. У корпусных деталей в процессе их изготовления контролируют геометрические параметры (диаметры, форма, прямолинейность осей отверстий, расположение отверстий относительно других осей или плоскостей).

При выполнении операции контроля, получаемые результаты зависят от погрешностей измерения, являющиеся суммой погрешностей, присущих выбранной схеме измерения, неточностей, вызываемых условиями измерений, настройки и собственной погрешности измерительных средств.

При выборе средств измерения руководствуются допускаемой погрешностью измерения, т.е. погрешностью, которая может быть допущена при оценке действительного значения контролируемого параметра.

Плоскостность поверхностей контролируют с помощью контрольной линейки или оптического плоскомера ИС - 45.

Прямолинейность поверхностей корпуса контролируют с помощью брускового уровня мод. 200.02. Сначала устанавливают корпус на регулирующих опорах так, чтобы обеспечивалось нулевое положение пузырька уровня. Затем, перемещая уровень вдоль направляющих, через определенные интервалы берут отсчет по шкале уровня с ценой деления 0,02 мм. По полученным данным строят график и определяют отклонение от прямолинейности профиля.

Параллельность привалочных плоскостей контролируется индикаторными устройствами или уровнями.

Перпендикулярность привалочных плоскостей оценивается с помощью угольников, рамочных уровней или индикаторных устройств

Для корпусных деталей наиболее важным является контроль точности размеров и относительного положения главных отверстий. В условиях массового производства диаметральный размер измеряют с помощью универсальных измерительных средств. К ним относятся калибры - пробки. Для измерения отверстия диаметром до 500 мм используют жесткие предельные калибры.

4. Выбор и расчет специальных станочных приспособлений

Приспособления, служащие для установки деталей, обрабатываемых на сверлильных станках, и имеющие кондукторные втулки для направления режущего инструмента, называют кондукторами.

Кондукторные втулки применяют для определения положения и направления разнообразных осевых инструментов при обработке отверстий, сверл, зенкеров, разверток и т д. Они определяют положение оси инструмента относительно установочных элементов приспособления и повышают его радиальную жесткость. При этом отпадает необходимость в разметке, за счет чего повышается точность расположения отверстий и производительность труда. Повышение жесткости инструмента приводит к повышению точности диаметра отверстия, уменьшению его увода, позволяет работать на более высоких режимах резания.

Точность сверления в кондукторах обусловлена следующими основными факторами:

1) отклонением расстояния между центрами отверстий в кондукторной плите (с запрессованными втулками) ± у';

2) величиной зазора в посадочном отверстии сменной рабочей втулки DBH - DCM;

3) величиной зазора в направляющем отверстии рабочей втулки под сверло

dВН - dCB;

4) эксцентриситетом рабочей втулки рб;

5) глубиной сверления b;

6) длиной направляющего отверстия рабочей втулки l;

7) расстоянием между нижним торцом рабочей втулки и заготовкой h.

Для большей точности кондуктора значения DBH, DCM и dBH следует выбирать из

расчета получения наименьших зазоров при сборке. Эксцентриситет рабочей втулки не должен превышать 0,005 - 0,01 мм. Расстояние h принимают равным 0,3+1,0d в зависимости от глубины сверления и условий удаления стружки.

Рис.1. Схема приспособления

DBH = 41,77 мм - наибольший диаметр отверстия под рабочую втулку;

DCM = 41,65 мм - наименьший диаметр отверстия рабочей втулки;

dBH = 32,05 мм - наибольший диаметр отверстия рабочей втулки;

dCB = 31,965 мм - наименьший диаметр сверла;

ерб = 0,02 мм - эксцентриситет рабочей втулки;

h = 9 мм - расстояние между торцом втулки и заготовкой;

b = 110 мм - глубина сверления;

l = 52 мм - длина направляющего отверстия рабочей втулки;

Коэффициенты выбираем по [Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков, табл.13, с. 285]:

F = 0,8 - коэффициент, учитывающий вероятный предел отклонения координат центров отверстий в кондукторе;

K = 0,5 - коэффициент, учитывающий наиболее вероятный предел зазоров в сопряжениях и наиболее вероятное смещение;

m = 0,4 - коэффициент, учитывающий наиболее вероятную величину эксцентриситета сменной втулки;

P = 0,35 - коэффициент, учитывающий наиболее вероятную величину перекоса сверла.

Коэффициенты F, К, m и Р выбираем для кондукторов нормальной точности.

Формула для расчета величины допуска, обеспечиваемого кондуктором выглядит следующим образом:

где у' -- предельное отклонение размеров кондуктора (для кондукторов нормальной точности у' = ± 0,05 мм).

Заключение

В данной курсовой работе я применил теоретические знания, накопленные в процессе учебы по общепрофессиональным дисциплинам, а также использовал знания, полученные в ходе практических занятий по технологии машиностроения и прохождения производственной практики.

Технологические процессы разрабатываются инженером-технологом. Разработать правильную технологию - значит решить ответственную и трудную задачу. При разработке технологического процесса технолог исходит из требований конструкции (получение изделий нужного качества), программы завода (получение необходимого количества) и требований экономики (минимальная стоимость изделия). Правильно разработанная технология позволяет с малыми затратами выпускать большое количество изделий высокого качества. Это достигается при условии, что все установленные требования технологии неуклонно выполняются.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Справочник технолога-машиностроителя /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. Т.1. 656 с.; 1986. Т.2. 496 с.

Гусев А.А. и др. Технология машиностроения. М.: Машиностроение, 1986. 480 с.

Базров Б.М. и др. Технология газонефтяного и нефтехимического машиностроения. М.: Машиностроение, 1986. 384 с.

Матвеев В.Н. и др. Проектирование оптимальных технологических процессов обработки деталей в машиностроении. Альметьевск, АлНИ, 2002. 106 с.

Авербух Б.А. и др. Разработка технических условий и норм точности изготовления промышленных изделий. М.; МИНГ, 1988, 64 с.

Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1969. 560 с.

Колесов И.М. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1997. 592 с.

Мягков В.Д. и др. Справочник допуски и посадки. Л.: Машиностроение, 1982, Т1, 542 с.; Т2 - 448с.

Худобин Л.В., Гурьянихин В.Ф., Берзин В.Р. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1989. 288 с.

Аверченков В.И. и др. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1988. 192 с.

Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении. Контроль деталей: Справочное издание 2-е. Издательство стандартов, 1989. 208 с.

Проектирование технологических процессов в машиностроении. Учебное пособие для вузов/И.П. Филонов, Г.Я. Беляев, Л.М. Кожуро и др., Под общ. ред. И.П. Филонова, 2003 - 910 с.

Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология Машиностроения»: Учебн. Пособие для техникумов по специальности

«Обработка металлов резанием». - М.: Машиностроение, 1985. 184 с., ил.

В.Н. Матвеев, Е.И. Егорова. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология машиностроения». - Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2004. - 30 с.

Размещено на Allbest.ru

...