Разработка технологического процесса и участка механической обработки корпуса гидрораспределителя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Литературный обзор

1.2 Описание изделия

2. Технологическая часть

2.1 Разработка технологии изготовления корпуса гидрораспределителя

2.1.1 Обоснование выбора типа производства

2.1.2 Выбор метода получения заготовки

2.1.3 План обработки

2.1.4 Обоснование выбранных баз для обработки изделия

2.1.5 Выбор оборудования и режущего инструмента

2.1.6 Расчет припусков и межоперационных размеров

2.1.7 Выбор режущего инструмента для обработки

2.1.8 Расчет режимов резания и машинного времени

2.1.9 Расчет технических норм времени

2.1.10 Выбор типа производства

2.2 Проектирование участка механической обработки

3. Конструкторская часть

3.1 Разработка станочного приспособления для механической обработки корпуса гидрораспределителя

4. Организационно-экономическая часть

4.1 Определение предельно-необходимых затрат на разработку

4.1.1 Расчет затрат на приобретение электроэнергии

4.1.2 Расчет затрат на оплату труда

4.1.3 Расчет прочих затрат

4.2 Анализ структуры затрат на изготовление детали корпуса гидрораспределителя

4.2.1 Расчет затрат на приобретение основного сырья

4.2.2 Расчет затрат на вспомогательные материалы

4.2.3 Расчет затрат на приобретение электроэнергии

4.2.4 Расчет затрат на приобретение инструмента, станочных приспособлений

4.2.5 Расчет затрат, связанных с содержанием и эксплуатацией основных фондов

4.2.6 Расчет затрат на оплату труда

4.2.7 Расчет затрат на амортизацию

4.2.8 Расчет прочих затрат

4.3 Оценка экономической целесообразности

5. Безопасность и экологичность проекта

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при механической обработке гидрораспределителя

5.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда

5.3 Расчёт производственного освещения участка

5.4 Меры по охране окружающей среды

5.5 Меры по обеспечению устойчивости работы цеха в условиях ЧС

Заключение

Список используемых источников

Введение

Человеческое общество постоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность которого зависит от уровня научного и технического развития человеческого общества.

Путь создания машины сложен. Замысел к созданию, выражается в виде формулировки служебного назначения машины, являющегося исходным документом в проектировании машины. Для изготовления спроектированной машины разрабатывают технологический процесс и на его основе создают производственный процесс, в результате которого получается машина, нужная для выполнения технологического процесса изготовления продукции и удовлетворения возникшей потребности.

Машина полезна лишь в том случае, если она обладает надлежащим качеством, т.е. способностью удовлетворить потребности необходимые для ее создания.

Создавая машину, человек решает две задачи:

1. Сделать машину качественной и обеспечить экономию труда в получении производимой с ее помощью продукцией;

2. Затратить меньшее количество труда в процессе создания и обес печения качества самой машины.

Производственный процесс изготовления машин является системой связи свойств материалов, размерных, информационных, временных и экономических. Технология машиностроения исследует эти связи с целью решения задач обеспечения в процессе производства, требуемого качества машины, наименьшей себестоимости и повышения производительности труда.

На машиностроительных заводах успешное внедрение новой техники зависит от степени его оснащения современной технологической оснасткой. Для всех видов технологической оснастки характерно наличие значительного числа деталей, разнообразной и сложной формы.

Большинство деталей в процессе изготовления подвергается различным видам обработки, механической, термической, электрохимической и т.д. Производительность процесса обработки зависит от режимов резания (скорости, глубины, подачи) а, следовательно, от материала режущей части инструмента, его конструкции, геометрических параметров, лезвий инструмента и т.д. В дипломном проекте для расчета режимов резания применяется аналитический метод.

Современное производство предъявляет повышенные требования к технологической оснастке: точность базирования изделий, жесткость, обеспечивающая полное использование мощности оборудования на черновых операциях и высокую точность обработки на чистовых операциях, высокая гибкость, сокращающая время на наладку и замену оснастки, универсальность, позволяющая обрабатывать изделия определенного типа размеров с минимальным временем на переналадку, надежность и взаимозаменяемость.

ВКР является большой самостоятельной работой будущего технолога, направленной на решение конкретных задач в области совершенствования технологии, организации производства и улучшение технико-экономических показателей работы участка. Наряду с этим дипломное проектирование закрепляет умение студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами и расценками умело, сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса. Проект закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные студентами во время лекционных и практических знаний.

ВКР представляет собой расчетно-графическую работу, в которой обобщаются все технологические познания и навыки, приобретенные за время обучения. В ВКР содержатся моменты, определяющие понимание дипломантом значения для народного хозяйства той отрасли промышленности, в которой разрабатывается дипломный проект. Максимальное приближение ВКР к реальным условиям производства повышает заинтересованность дипломанта в более глубокой разработке проекта.

1. Литературный обзор

1.1 Литературный обзор

Гидравлика - базовая теоретическая дисциплина для обширного круга прикладных наук, с помощью которых исследуются процессы, сопровождающие работу гидравлических машин, гидроприводов. С помощью основных уравнений гидравлики и разработанных ею методов исследования, решаются важные практические задачи, связанные с транспортом жидкостей и газов по трубопроводам, а также с транспортом твёрдых тел по трубам и другим руслам. Гидравлика также решает важнейшие практические задачи, связанные с равновесием твёрдых тел в жидкостях и газах, т.е. изучает вопросы плавания тел.

Широкое использование в практической деятельности человека различных гидравлических машин и механизмов ставят гидравлику в число важнейших дисциплин, обеспечивающих научно - технический прогресс.

Большой практический интерес к изучению механики жидкости вызван рядом объективных факторов. Во-первых, наличие в природе значительных запасов жидкостей, которые легко доступны человеку. Во- вторых, жидкие тела обладают рядом полезных свойств, делающих их удобными рабочими агентами в практической деятельности человека. Немаловажным следует считать и тот фактор, что большинство жизненно важных химических реакций обмена протекают в жидкой фазе (чаще всего в водных растворах). История свидетельствует об успешном решении ряда практических задач с использованием жидкостей уже на самих ранних стадиях развития человека. Первым же научным трудом по гидравлике следует считать трактат Архимеда "О плавающих телах" (250 г. до н. э.).

Гидрораспределители относятся к направляющей гидроаппаратуре, предназначенной для изменения направления потока рабочей жидкости путем полного открытия или полного закрытия проходного сечения. Направляющий гидрораспределитель - это гидроаппарат, предназначенный для изменения направления или пуска или остановки потока рабочей жидкости в двух и более гидролиниях в зависимости от наличия внешнего управляющего воздействия.

Гидрораспределители как и другое гидравлическое оборудование, являются конструктивно сложными механизмами. Изготовление гидрораспределителей обеспечивается технологически трудоемким производством, для которого необходимы высококачественные материалы, точное литье из особых сортов чугуна и алюминиевых сплавов, прецизионные агрегатные станки, высококачественное оборудование для термической обработки и нанесения гальванопокрытий, испытательные стенды, метрологическое обеспечение, другое оборудование, отвечающее современным техническим требованиям, а также высокий профессиональный уровень и навыки всех работников, начиная от конструкторов-разработчиков, до упаковщиков готовой продукции.

Особо важной составляющей при производстве гидрораспределителей является система контроля качества. Так как впоследствии уровень качества машины во многом зависит от степени качества каждого элемента гидравлического оборудования, в том числе и от качества гидрораспределителя.

Виды гидрораспределителей:

- направляющие гидрораспределители, - секционные гидрораспределители, - моноблочные гидрораспределители, - диверторы (избирательные гидрораспределители), - гидрораспределителями с электроуправлением, - системы гидроуправления распределителями.

Гидрораспределители имеют следующие основные параметры:

- номинальный расход Q ном., - номинальное давление Р ном, - условный проход Dу.

Под условным проходом понимают округленный до ближайшего значения из установленного ряда диаметр круга, площадь которого равна площади характерного проходного сечения канала устройства или площади проходного сечения присоединяемого трубопровода. Значения условных проходов (мм) выбирают из ряда (ГОСТ 16516-80): 1,0; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250. Значения условных проходов до 1 мм следует выбирать по ряду Rа5, свыше 250 мм - по ряду Rа10 нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69. В зависимости от условного прохода и номинального давления выбирают типы и размеры метрических резьб для соединения гидроаппаратов с трубопроводами в соответствии с ГОСТ 12853-80, которые приведены в таблице 1. При резьбовых соединениях условному проходу должен соответствовать внутренний диаметр резьбы ввертываемого штуцера. Для некруглого сечения за условный проход принимают учетверенный гидравлический радиус. Примечание: Гидравлический радиус r сечения потока представляет собой отношение площади сечения этого потока к смоченному периметру. Для трубопроводов r = (r2 - r1)/2, где r2 - r1 - внешний и внутренний радиусы канала.

Таблица 1 - Типы и размеры метрических резьб, для соединения гидроаппаратов с трубопроводами в соответствии с ГОСТ 12853-80

D у, мм	P ном, МПа
	16	25	32
4	М 10 х 1	М 14 х 1,5	М 14 х 1,5
6	М 12 х 1,5	М 16 х 1,5	М 18 х 1,5
8	М 14 х 1,5	М 18 х 1,5	М 20 х 1,5
10	М 16 х 1,5	М 20 х 1,5	М 22 х 1,5
12	М 18 х 1,5	М 22 х 1,5	М 27 х 1,5
16	М 20 х 1,5	М 27 х 1,5	М 33 х 2
20	М 27 х 1,5	М 33 х 2	М 42 х 2
25	М 33 х 2	М 42 х 2	М 48 х 2
32	М 42 х 2	М 48 х 2	-
40	М 48 х 2	-	-

Основные направления деятельности предприятия СЕВМАШ:

- производство военной техники для ВМФ России и зарубежных заказчиков;

- производство морской техники для добычи нефти и газа;

- гражданское судостроение;

- изготовление продукции технического назначения для машиностроительной, металлургической, нефтегазовой и других отраслей промышленности;

- гарантийный ремонт, модернизация АПЛ и надводных кораблей, утилизация;

- проектирование судов, морских сооружений, судового оборудования, техники для добычи нефти и газа. С 1939 года на Севмаше построено 45 надводных кораблей, 163 подводные лодки, из них 128 - с ядерной энергетической установкой. Сейчас предприятие строит атомоходы нового поколения с баллистическими ракетами. В 2008 году спущен на воду головной атомный подводный ракетоносец нового поколения «Юрий Долгорукий», который в настоящее время проходит испытания. В 2009 году заложена АПЛ «Казань». В июне 2010 году на воду спущен подводный крейсер «Северодвинск», а в ноябре - ракетоносец «Александр Невский», которые в настоящее время так же проходят испытания. В цехе ведется строительство АПЛ «Владимир Мономах». На акватории предприятия проходит ремонт тяжелый атомный ракетный крейсер «Адмирал Нахимов».

В рамках военно-технического сотрудничества с зарубежными странами выполняется ремонт и переоборудование тяжелого авианесущего крейсера (бывший российский ТАВКр «Адмирал Горшков») в современный авианосец, в 2005 году по контракту с ФГУП «Рособоронэкспорт» построены две дизель-электрические подводные лодки.

Приоритет в выпуске гражданской продукции отдан проектам освоения месторождений нефти и газа на шельфе Арктики. Завершается строительство морской ледостойкой стационарной платформы «Приразломная» по заказу ОАО «Газпром». В августе 2011 года МЛСП установлена на точке в Печорском море. В 2007-2008 гг. зарубежному заказчику переданы две морские полупогружные платформы MOSS CS50 для компании «Moss Mosvold Platforms AS» (Норвегия), на которых может размещаться буровое, энергетическое и другое оборудование. Приоритетным проектом считается создание объектов для разработки Штокмановского газоконденсатного месторождения в Баренцевом море.

1.2 Описание изделия

Корпусные детали являются базовыми деталями машин и служат для размещения в них различных механизмов. Корпусные детали по [16] делятся на пять групп. Первая группа - корпусные детали коробчатой формы в виде параллелепипеда, габариты которых имеют одинаковый порядок. К этой группе относят корпуса редукторов, корпуса коробок скоростей, коробок подачи шпиндельных бабок. Вторая группа - корпусные детали с гладкими внутренними цилиндрическими поверхностями, протяженность которых превышает их диаметральные размеры. К этой группе относятся блоки цилиндров, двигателей компрессоров, корпуса различных цилиндров и золотников, пневмо- и гидроаппаратуру, корпуса задних бабок, обеспечивающих базирование выдвижной пиноли и заднего центра.

Третья группа - корпусные детали сложной пространственной геометрической формы. К ним относят корпуса паровых и газовых турбин, центробежных насосов, коллекторов, тройников, вентилей, кранов. К этой группе относят также сложные по форме корпусные детали ходовой части машин - картер заднего моста, корпус поворотного рычага и др. Четвертая группа - корпусные детали с направляющими поверхностями - столы, спутники, каретки, салазки, суппорты, ползуны, планшайбы. Пятая группа - корпусные детали типа кронштейнов, угольников, стоек, плит и крышек. Эта группа объединяет наиболее простые по конструкции корпусные детали, которые выполняют функции дополнительных опор для обеспечения требуемой точности относительно положения отдельных механизмов, валов, зубчатых колес.

Из всего их разнообразия корпусных деталей по [17] условно выделены две основные разновидности: корпусные детали призматического и фланцевого типов. Для первых характерно наличие развитых наружных плоскостей и основных отверстий на нескольких осях. У деталей второго типа плоскости обычно являются торцовыми поверхностями основных отверстий с центрирующими выточками или буртами, предопределяющие их обработку точением.

Корпусные детали по условиям сборки часто выполняют разъемными в диаметральной плоскости основных отверстий (например, корпусы редукторов) или со съемными крышками, где монтируют опоры вала. Для корпусных деталей характерно наличие систем точно обработанных отверстий, координированных между собой и относительно базовых плоскостей. Отверстия корпусных деталей подразделяются на основные, служащие для базирования деталей, устанавливаемых в корпусе; вспомогательные, в том числе крепежные, служащие для крепления присоединяемых деталей с помощью болтов, шпилек, штифтов; и свободные, служащие для удобства обработки, базирования, монтажа, смазки, ремонта и т.д. Наиболее часто среди основных отверстий, расположенных в одной стенке детали, встречаются следующие: гладкие; с канавками, обнижениями, выточками; ступенчатые без канавки и с канавками; двусторонние ступенчатые и гладкие. Отверстия могут исполнятся без фаски или с фасками. Диаметры основных и свободных отверстий, как правило, ограничены размерами 20-150мм. Наибольшее количество отверстий приходится на долю вспомогательных, в том числе крепежных, диаметр которых в основном не превышает 16-20 мм.

У разъемных корпусов несовпадение осей отверстий с плоскостью разъема допускается в пределах ± 0,2 мм. Технологические требования к конструкции корпусных деталей связанные с обработкой крепежных отверстий, заключаются в следующем. Крепежные отверстия должны по возможности иметь одинаковые размеры для сокращения вспомогательного времени при обработке отверстий со сменой инструмента. Оси отверстий с одной стороны детали должны быть параллельны. Для обработки отверстий под другими углами необходимы новые установы заготовки или дополнительные углы фиксации в поворотных приспособлениях. Плоские поверхности деталей могут быть параллельными, перпендикулярными и наклонными и иметь различную конфигурацию.

Непрямолинейность и неплоскостность оснований корпусных деталей станков нормируются в пределах 0,005-0,02 мм на длине детали. Аналогичные требования, предъявляемые к другим плоскостям деталей, ограничиваются величинами 0,02-0,05 мм.

Около 10% основных отверстий корпусных деталей станков изготавливают по 1-му классу точности, свыше 50% отверстий - по второму, около 30% по третьему и до 10% - 4-му и 5-му классам точности. Шероховатость поверхности основных отверстий, изготовленных по 2-3-му классу точности, в пределах Ra= 1,25-2,5 мкм по ГОСТ 2789-73.

Технические условия на изготовление корпусной детали определяются точностью монтируемых в ней механизмов.

деталь резание гидрораспределитель

2. Технологическая часть

2.1 Разработка технологии изготовления корпуса гидрораспределителя

2.1.1 Обоснование выбора типа производства

В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий современное производство подразделяется на следующие типы: единичное, серийное, массовое. От типа производства во многом зависит характер технологического процесса и его построение.

На основании справочника Добрыднева И.С.[13] «Курсовое проектирование по предмету технология машиностроения», по табл. 24 исходя из массы детали M=1,7 кг и заданной программы выпуска 300 шт. повторяемость 3 раза в год определяем тип производства - серийное.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.

В зависимости от количества изделий или серий и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное и крупносерийное производство. Коэффициент закрепления операций определяется отношением числа всех технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест.

Серийное производство является основным типом современного машиностроительного производства и предприятиями этого типа выпускается 75-80% всей продукции машиностроительного производства. По всем технологическим и производственным характеристикам серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.

Объем выпуска предприятий серийного производства колеблется от десятков и сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий, используется универсальное, специализированное и частично специальное оборудование. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центра. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузовых потоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Технологическая оснастка в основном универсальная и создается высокопроизводительная специальная оснастка, при этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическими расчетами. Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства. В качестве исходных заготовок применяют горячекатаный и холоднотянутый прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки, штамповки. Требуемая точность достигается как методом автоматического получения размерам, так и методом пробных ходов и промеров с частичным применением разметки.

Средняя квалификация рабочих - 3-5 разряд. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающих на сложных станках и наладчиков, используются рабочие операторы, работающие на настроенных станках.

2.1.2 Выбор метода получения заготовок

Назначение Сплав 1561 применяется: для изготовления прессованных профилей, неплакированных и плакированных плит с технологической плакировкой; деталей, работающих в интервале температур от -196 °С до +70 °С в сложных коррозионных условиях (морской воде); деталей скоростных морских судов на подводных крыльях и воздушной подушке; сварочной проволоки СвАМг61; прессованных панелей постоянного сечения с продольным оребрением для авиастроения, изготовленных методом развертки прессованных оребренных труб в плоскость шириной полотна до 2100 мм; прессованных крупногабаритных труб.

Химический состав сплава 1561 приведён в таблице 2

Таблица 2 - Химический состав (масс.%) деформируемых сплавов системы Al-Mg

Марка сплава	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn
Буквенная	Цифровая
АМг61	1561	0,40	0,40	0,10	0,7-1,1	5,5-6,5	0,20

Примечание. Сплав системы Al-Mg. Коррозионностойкий, легкодеформируемый, гермически-неупрочняемый сплав.

Основное преимущество сплава 1561 превосходно сваривается всеми видами сварки плавлением, при этом проведение упрочняющей термической обработки сварных соединений не требуется, т.к. сварные соединения из этих сплавов обладают прочностью и коррозионной стойкостью на уровне свойств исходного металла без дополнительной термической обработки. Сплав 1561 незаменим при строительстве крупногабаритных легких сварных конструкций, которые при эксплуатации должны обладать высокой прочностью, коррозионной стойкостью, надежностью и обеспечивать проведение ремонтных работ.

Из разработанного сплава 1561 на отечественных металлургических заводах было освоено производство всех необходимых для судостроения полуфабрикатов. Особое место занимают прессованные панели, представляющие собой элементы конструкций, состоящие из полотна толщиной 3-16 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 9,0 метров с продольными ребрами различных сечений. На Самарском металлургическом заводе были освоены более 30 типоразмеров панелей судостроительного назначения.

Применение в отечественном судостроении таких панелей обеспечило повышение производительности сборочно-сварочных работ в 2,5-3,0 раза; снижение трудозатрат при изготовлении 1тонны корпусных конструкций на 400 нормо-часов; повышение несущей способности, надежности и качества корпуса за счет уменьшения объема сварных соединений.

В качестве заготовки выбираем прокат Ф160 мм, рисунок 1, так как на партию 300 деталей в год не целесообразно изготавливать дополнительную оснастку.

Рисунок 1 - Заготовка корпуса

2.1.3 План обработки

Производственным процессом называется совокупность всех действующих людей и орудий производства, связанных с переработкой сырья и полуфабрикатов в заготовки, готовые детали, сборочные единицы и готовые изделия на данном предприятии.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая действия, по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Технологический процесс непосредственно связан с изменением, размеров, форм и свойств обрабатываемой детали, для нашего изделия он приведён в таблице 3.

Таблица 3 - План обработки детали «Корпус»

Заводской технологический процесс:	Разработанный технологический процесс:
005. Контрольная	005. Заготовительная.
010. Заготовительная	010. Токарная
015. Испытательная	015. Разметочная
020. Контрольная.	020. Фрезерная.
025. Заготовительная.	025. Слесарная.
030. Токарная	030. Разметочная
035. Разметочная	035. Токарная
030. Токарная	030. Разметочная
035. Разметочная	035. Токарная
040. Фрезерная.	040. Расточная-программная.
045. Слесарная.	045. Координатно-расточная
050. Разметочная	050. Слесарная.
055. Токарная	055. Токарная
060. Расточная-программная.	060. Покрытие
065. Контрольная.	065. Контрольная
070. Слесарная.	070. Испытательная
075. Расточная	075. Химическая очистка
080. Контрольная	080. Слесарная
085. Координатно-расточная
090. Слесарная.
095. Токарная
100. Покрытие
105. Контрольная
110. Испытательная
115. Химическая очистка
120. Слесарная
125. Контрольная

2.1.4 Выбор и обоснование технологических баз

Базой называется поверхность или совокупность поверхностей, ось, точку детали или сборочные единицы по отношению, к которой ориентируются другие детали изделия или поверхности детали, образуемые или собираемые на данной операции.

По назначению базы подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторские базы разделяются на основные и вспомогательные, учет которых при конструировании имеет существенное значение.

Основная база определяет положение самой детали в изделии, а вспомогательная база - положение присоединяемой детали относительно данной.

Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали в процессе их изготовления.

Измерительной базой называют поверхность, определяющую положение детали и средств контроля.

По числу лишаемых деталь степеней свободы базы делят на: направляющие, опорные, установочные.

Для повышения точности обработки а, следовательно и лучших эксплуатационных результатов следует стремиться к выполнению принципа постоянства баз, заключенного в сохранении базовых поверхностей во время всей обработки детали и принципе совмещения баз конструкторских, измерительных и технологических и поверхностей.

В зависимости от служебного назначения все поверхности детали по ГОСТ 21495-76 подразделяются на основные, вспомогательные, исполнительные и свободные, рисунок 2.

Основные поверхности - это поверхности, с помощью которых определяют положение данной детали в изделии.

Вспомогательные поверхности - это поверхности, определяющие положение всех присоединяемых деталей относительно данной.

Рисунок 2 - Корпус распределителя: 1 - основная поверхность; 2 - вспомогательная поверхность; 3 - Исполнительная поверхность; 4 - свободная поверхность

Исполнительные поверхности - это поверхности, выполняющие служебное назначение детали.

Свободные поверхности - это поверхности, не соприкасающиеся с поверхностями других деталей и предназначенные для соединения основных, вспомогательных и исполнительных поверхностей между собой с образованием совместно необходимой для конструкции формы детали.

Эскизы базирования корпуса на различных этапах обработки приведены в таблице 4

Таблица 4 - Базирование по маршруту обработки «Корпуса»

№ п\п	Название Операции	Базовые поверхности	Эскиз базирования
005	Заготовительная.	Наружная поверхность.
010	Токарная	Наружная поверхность.
20	Фрезерная.	Наружная поверхность
035	Токарная	Наружная поверхность
040	Расточная-программная	Наружная поверхность
045	Координано-расточная	Наружная поверхность
055	Токарная	Внутренняя поверхность

2.1.5 Выбор оборудования для обработки

Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих соображений:

Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;

Соответствие станка по производительности заданному масштабу

производства;

Возможность работы на оптимальных режимах резания;

Соответствие станка по мощности;

Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;

Наименьшая себестоимость обработки;

Реальная возможность приобретения станка;

Необходимость использования имеющихся станков.

Выбор станочного оборудования является одним из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки, от правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия, оборудование приведено в таблице5.

Оборудование на проектируемом участке должно быть по возможности универсальным.

Таблица 5 - Выбор оборудования для обработки

№ п\п	Название Операции	Оборудование
005	Заготовительная.	Ленточно-пильный станок AMADA HA-250
010	Токарная	Токарно-винторезный станок Dainichi Lathe Dlg50
020	Фрезерная.	Вертикально-фрезерный FV401
035	Токарная	Токарно-винторезный станок Dainichi Lathe Dlg50
040	Расточная-программная	Mitsubishi DCH-50
045	Координатно-расточная	Mitsubishi DCH-50
055	Токарная	Токарно-винторезный станок Dainichi Lathe Dlg50
070	Испытание	Стенд для испытаний
075	Химическая очистка	Линия хим. очистки

2.1.6 Расчет припусков и межоперационных размеров

Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.

Межоперационный припуск - это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки при выполнении отдельной операции.

Наименьший операционный припуск на обработку для наружных поверхностей может быть определен по формуле.

Расчет припусков.

Определяем маршрут обработки поверхности.

Назначаем квалитеты точности по маршруту обработки [3].

По таблице 26 страница.65 [3] выбираем формулу для расчета припусков

, мкм, (2.1)

где 2z min - минимальный припуск на выполняемый переход;

R_z - высота микронеровностей, мкм;

T - толщина дефектного поверхностного слоя, мкм;

с - суммарное значение пространственных отклонений, мкм;

- погрешность установки заготовок, мкм.

По таблице 27 страница. 66 [3] определяем R_z и Т для заготовительной операции.

По таблице 29 страница. 67 [3] определяем R_z и T по маршруту обработки.

6. По таблице 31страница. 68 [3] определяем суммарное значение пространственных отклонений для различных видов заготовок и механической обработки.

,мкм, (2.2)

где с_см - смещение обрабатываемой поверхности, мкм;

с_кор - величина коробления обрабатываемой поверхности, мкм;

с_ц - погрешность зацентровки, мкм.

По таблице 36 страница. 76 [3] определяем погрешность базирования при обработке в приспособлениях

Определяем межоперационные припуски.

Под предварительное точение:

Под окончательное точение:

Определяем наименьшие предельные размеры.

Определяем наибольшие предельные размеры.

Определяем значения припусков.

Производим проверку.

12. Данные расчетов заносим в таблицу 6

Таблица 6 - Данные расчетов

Технологический переход	Заготовительная	Точение предварительное	Точение окончательное
Предельные значения	2z max	__	4130	610
	2z min	__	2800	400
Предельный размер	L max	211,526	207,270	206
	L min	209,326	206,400	206,400
Допуск мкм	2200	870	400
Расчет припусков 2z min	__	2*1400	2*200
Элементы припуска		0	0	0
	P	1050	63	42
	T	200	100	30
	Rz	150	100	30
Квалитет	16	14	12

2.1.7 Выбор режущего инструмента для обработки

Выбор инструментов производится в несколько стадий с учётом их данных.

Исходные данные:

Вид обработки, форма обработки поверхности, расположение обрабатываемой поверхности, размеры обрабатываемой поверхности, точность, шероховатость, обрабатываемый материал, тип производства.

Наименование и краткая техническая характеристика инструментов приведена в таблице 7.

Таблица 7 - Выбор режущего инструмента

№ п/п	Наименование перехода	Наименование инструмента	Материал	Регламентирующий документ
0005	Заготовительная
11	Отрезать от прутка ф160 заготовку L=210	Полотно ножовочное машинное		ISO
010	Токарная 1
11	Подрезать торец в р-р 208/206+1, под шероховатость 12,5	Резец подрезной	Т5К10	ГОСТ 18880-73
0020	Фрезерная
11	Фрезеровать с проверкой по угольнику, плоскости в р-ры 80(76+2)*105(101+2)	Фреза торцевая насадная	Р6М5	ГОСТ 26595-85
0035	Токарная 2
1	Зацентровать отверстие d=5,0	Сверло центровочное Ш5	Р6М5	ГОСТ 27066-86
22	Сверлить отверстие ф28 сверлом удлиненным на проход	Сверло спиральное Ш28	Р6М5	ГОСТ 27066-86
33	Рассверлить отверстие ф30 на проход	Сверло спиральное Ш30	Р6М5	ГОСТ 27066-86
44	Расточить отверстие ф37,8H9 на всей длине детали	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
55	Торцевать в размер 207=206+/-0,2+1 с одной стороны	Резец подрезной	Т5К10	ГОСТ 18880-73
66	Расточить отверстие под резьбу М42·1,5-6Н	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
77	Снять фаску 1,6·45є для захода резьбы	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
88	согласно узлу - «г» чертежа расточить зарезьбованную канавку, выдерживая размеры ф42,7; 3,0; R1,0; R0,5;угол 45є.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
Установить оправку в 3х кулачковый патрон, выверить, закрепить.
9	На оправке подрезать торец детали в размер 206+-0,1 технологически, как базу измерительную.	Резец подрезной	Т5К10	ГОСТ 18880-73
10	согласно узлу «Г» чертежа расточить за резьбовую канавку, выдерживая размеры Ф42,7; 3,0; R1,0; R0,5;45є.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
11	Нарезать резьбу М42·1,5-6Н резцом с проверкой по калибру	Резец резьбонарезной	Т5К10	ГОСТ 18885-73
Установить деталь на оправку, закрепить с выверкой
11	Выдерживая размеры 32+-0,1; ширину 4; Ф42 -- обработать канавку.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
22	Обработать канавки (5 шт) шириной 12, выдерживая р-ры Ф42; 45+-0,1;71+-0,1; 97+-0,1; 123+-0,1; 149+-0,1.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
14	Расточить фаски под угол 30є (по две фаски в каждой канавке) в одной канавке В=4,0 и в пяти канавках В=12,0, выдерживая Ф40,6.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
15	обработать канавку шириной 4; Ф42, выдерживая 32+/-0,1	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
16	Расточить фаски под углом 30є.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
0040	Расточная - программная.
11	Фрезеровать торец, выдерживая р-р 45мм окончательно, фрезеровать второй торец предварительно в р-р 56.3мм	Фреза торцовая с МНП 0125 мм z = 8	ВК6	Fette.
22	Фрезеровать плоскости под б= 7°. Фрезеровать плоскости под б = 15°, выдерживая р-р 116мм; Фрезеровать плоскости под б = 34.287°, выдерживая размеры 80.5-0.1мм.	Фреза концевая с МНП 032мм	ВК8	Fette.
33	Фрезеровать торец, выдерживая р-ры 5=(101-96)мм, 45h11 мм. Фрезеровать плоскости под б = 78.788°.	Фреза торцовая с МНП 075 мм	ВК8	Fette.
44	Окончательно фрезеровать торец, выдерживая р-р 101+01 мм	Фреза торцовая с МНП 075 мм	ВК8	Fette.
55	Центровать с образованием фасок 1.6x45°:4отв. М8-6Н; 4отв. М10-6Н. Центровать 4 гнезда М22х15-6Н 4отв. Ф3мм	Сверло центровочное Ф8.5 Ф3.0 Ф6.7	ВК6	ГОСТ 1452-75
66	Сверлить 4отв. 08.43+0 22 мм под М10-6Н, выдерживая размер	Сверло Ф8.5 ц/х	ВК6	ГОСТ 10902-77
77	Сверлить 4отв. Ф6.7+0.2 мм под М8-6Н, выдерживая размеры 26±0.2мм, 38±0.2мм.	Сверло Ф6.8мм	Р6М5	16068 Cerin.
88	Нарезать резьбу М8-6Н в 4отв. на глубину 16мм; М10-6Н в 4отв. на глубину 20мм.	Резьбовой резец Ф5,1раб. = 60мм	Р6М5	Iskar.
99	Сверлить 4отв. Ф19мм, выдерживая р-ры 51±0.1мм, 103±0.1мм, 129±0.1мм, 77±01мм, 19мм.	Сверло Ф19.5мм.	ВК6	160195 Cerin.
110	Сверлить 4отв.Ф10мм.	Сверло Ф10мм.	ВК8	16010 Cerin.
111	Фрезеровать 4 Ф35x0.5мм окончательно. Фрезеровать 4 Ф24·5.1мм ( под Ф24.4 +0067 мм). Фрезеровать 4 Ф20.4x20.5мм.	Фреза концевая с МНП 016мм Boehierit.	ВК6
112	Фрезеровать 4 канавки Ф22.7мм, выдерживая размеры 3мм, R0.5 мм, R1,0мм, б = 45°.	Фреза канавочная	ВК6	№ 82.44.4145.501.
113	Фрезеровать 4 Ф24.4+0,67 мм, выдерживая р-р 4.6мм, б=45°.	Фреза концевая с 145°	ВК6	№82.44.4145.502.
114	Фрезеровать 4 Ф26.8Н11, б =30° с R2 +1мм	Фреза концевая с 145°	ВК6	№82.44.4145.502.
115	Нарезать резьбу М22х 1,5-6Н в 4отв.	Резьбофреза МТ 0807 С17 1.5 Carmex.	ВК6
116	Сверлить 3отв.Ф3мм, 1 отв.Ф3мм под 15°.	Сверло Ф 3мм 1раб. = 70мм	Р6М5	СТП 67-034-73.
117	Сверлить 4 канавки Ф12.5Н11/ ф5.5h11.	Сверло кольцевое Ф12.5Н11/ф5.5h11.	Р6М5
118	Фрезеровать 4 канавки на глубину 1.9-0,1 мм.	Фреза концевая Ф3мм 62w03 Cerin.	Р6М5
119	Фрезеровать R0.5мм на 4 канавках согласно чертежу.	Фреза шпоночная переточ. с R = 0.5мм.	Р6М5
0045	Координатно-расточная
11	Сверлить 2 отверстия Ф5 L-93 с/но черт. (см. гл. вид); 2 отверстия Ф7	Сверло спиральное Ф5, Ф7	ВК6	ГОСТ 18880-73
22	Рассверлить отверстие Ф7,2, под М8*0,75-6Н.	Сверло спиральное Ф7,2	ВК6	ГОСТ 27066-86
33	Рассверлить на Ф7,2 фаску 1*45є с/но черт.	Зенковка	ВК6	ГОСТ 14953-80
44	Первоначально сверлить отверстие сверлом Ф5, Ф7 нормальной длины.	Сверло спиральное Ф5, Ф7	ВК6	ГОСТ 27066-86
55	Сверлить отверстие сверлом Ф5, Ф7 удлиненным.	Сверло спиральное Ф5, Ф7	ВК6	ГОСТ 27066-86
Переустановить заготовку
66	Сверлить 2 отверстия Ф3 на выход в отверстия Ф5 с/но черт.	Сверло спиральное Ф3	ВК6	ГОСТ 27066-86
27	Сверлить 2 отверстия под М5-6Н (см. гл. вид) с/но черт.	Сверло спиральное Ф5	Р6М5	ГОСТ 1672-80
38	Расточить фаски 1*45є в 2х отверстиях под М5-6Н	Зенковка	Р6М5	ГОСТ 14953-80
49	Фрезеровать кольцевую канавку Ф12,5Н11/Ф5,5Н11 с/но черт.	Фреза пальцевая Ф3	ВК6	ГОСТ 9140-59
510	Сверлить отверстие Ф3 под углом 15 градусов с/но черт.	Сверло спиральное Ф3	ВК6	ГОСТ 27066-86
611	Обработка каналов М18·1-6Н	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
712	Обработать отверстие М18·1-6Н, Ф12Н8, Ф14Н8 с/но черт.	Сверло спиральное Ф12 Ф14 Ф17	ВК8	ГОСТ 18062-72
813	Развернуть под покрытие Ф14+0,042/+0,015	Развертка машинная	Р6М5	ГОСТ 1672-80
914	Развернуть Ф12Н8 - Ф12+0,042 и +0,015	Развертка машинная	Р6М5	ГОСТ 1672-80
15	Резьбу М18·1-6Н нарезать комплектом метчиков с проверкой по калибрам	Метчик машинный	Р6М5	ГОСТ 3266-81
16	Сверлить отверстие под М5-6Н с/но черт. (см. вид слева и Б-Б)	Сверло спиральное Ф3	ВК8	ГОСТ 27066-86
17	Зенкеровать фаску 0,5·45градусов с/но черт.	Зенковка	Р6М5	ГОСТ 14953-80
Пере закрепить, выверяться по центральному отверстию Ф37,8Н9 (Ф38Н9-0,2) до0,05
18	Обработать резьбовое отверстие М18·1-6Н	Зенкер	Р6М5	ГОСТ 21586-76
19	Обработать резьбовое отверстие М5-6Н с/но чертежу	Зенкер	Р6М5	ГОСТ 21586-76
20	Обработка R17 с/но сеч. Ж-Ж; Л-А; М-М.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
Установить деталь на стол станка, выверяться по Ф37,8Н9 до 0,05
21	Расточить четыре R17, выдерживая р-ры 3,9; 56+-0,2; 160+-0,2 с/но черт.	Резец расточной	Т5К10	ГОСТ 18062-72
22	Обработка отверстий М8·0,75-6Н.	Зенкер	ВК8	ГОСТ 21586-76
Установить деталь на столе станка, выверяться до 0,05
23	Сверлить 4 отверстия Ф7,2+0,17	Сверло спиральное Ф7,2	ВК6	ГОСТ 27066-86
24	Зенковать фаски с/но черт.	Зенковка	ВК8	ГОСТ 14953-80
25	Нарезать резьбы М8·0,75-6Н в 4х отверстиях с проверкой по калибрам	Метчик машинный	Р6М5	ГОСТ 3266-81
Обработка отверстий сокласно виду У. Крепить деталь в УСП.
28	Сверлить 6 отверстий Ф2 под углом 45є с/но черт.	Сверло спиральное Ф2	ВК6	ГОСТ 27066-86
055	Токарная 3
11	Расточить, полировать отверстие до Ф38+0,077 и +0,015 под покрытие вместо Ф38Н9 под шероховатость1,25.	BD Круг полировальный	63СМ40	ГОСТ Р 51967-2002
22	Полировать фаски под угол 30є с/но черт.	BD Круг полировальный	63СМ40	ГОСТ Р 51967-2002

2.1.8 Расчет режимов резания и машинного времени

Расчет на токарно-винторезную операцию [010]

Оборудование: Токарно-винторезный станок Dainichi Lathe Dlg50

Приспособление: Патрон 3х кулачковый

Режущий инструмент: Резец подрезной ГОСТ 18880-73

Вспомогательный инструмент: резцедержатель

Мерительный инструмент: ШЦ-1-0.1-125 ГОСТ 166-88

Определяем глубину резания:

.

Определяем подачу, по таблице 11 стр. 266 [4]

S = 0,4 - 1,2 об/мин.

По паспорту станка принимаем: S = 0,4 мм/об.

Определяем скорость резания по формуле:

, м/мин, (2.3)

где С_v - постоянная величина, ед;

Т - период стойкости инструмента, мин;

t - глубина резания, мм;

s - подача, мм/об;

К_v - коэффициент, учитывающий влияние на скорость резания.

По таблице 17 стр. 269 [4] определяем значение коэффициента и показатели степеней.

= 340,

x = 0,15,

у = 0,45,

m = 0,2

Т - стойкость инструмента (резца) 60 мин. без переточки.

(2.4)

где - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала;

- коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки;

- коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.

= (2.5)

где у_в - предел прочности, кг/см²;

- коэффициент,

По таблице 2 страница. 262 [4] определяем значение коэффициента и показатели степени nv; = 1,0; = 1

По таблице 5 стрстраница. 263 [4] определяем коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки. = 0,8

По таблице 6 страница. 263 [4] определяем коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания. = 1

Определяем число оборотов шпинделя.

, об/мин, (2.6)

где V - скорость резания, м/мин;

D_з - диаметр заготовки, мм.

Определяем действительную скорость.

, м/мин, (2.7)

Определяем силу резания.

 (2.8)

где С_р - постоянная величина, ед;

t - глубина резания, мм;

s - подача, мм/об;

V - скорость резания, м/мин;

К_р - коэффициент, учитывающий влияние на силу резания.

По таблице 22 страница. ...