Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Рыбинский государственный авиационный технологический университет имени П.А. Соловьева

Факультет авиатехнологический

Кафедра "Технология авиационных двигателей и общего машиностроения"

Курсовая работа

по учебной дисциплине "Теоретические основы проектирования технологических процессов авиационных двигателей"

на тему: "Технологический процесс изготовления детали "ступица"

Выполнил: студент гр. ДТ-09

М.Ю. Андронов

Руководитель: ст. преподаватель

А.Н. Сутягин

Рыбинск 2013



Реферат

Курсовая работа на тему: технологический процесс изготовления детали "ступица".

Технология машиностроения - область технической науки, занимающаяся изучением связей и установлением закономерностей в процессе изготовления машин. Она призвана разработать теорию технологического обеспечения и повышения качества изделий машиностроения с наименьшей себестоимостью их выпуска.

Объектом технологии машиностроения является технологический процесс, а предметом - установление и исследование внешних и внутренних связей, закономерностей технологического процесса.

Область исследования:

1. Технологичность конструкции машины как объекта производства.

2. Технологические процессы, операции, установки, позиции, технологические переходы и рабочие хода, обеспечивающие повышение качества изделий и снижение их себестоимости.

3. Математическое моделирование технологических процессов и методов изготовления деталей и сборки изделий машиностроения.

4. Совершенствование существующих и разработка новых методов обработки и сборки с целью повышения качества изделий машиностроения и снижения себестоимости их выпуска.

5. Методы проектирования и оптимизации технологических процессов.

6. Технологическая наследственность в машиностроении.

7. Технологическое обеспечение и повышение качества поверхностного слоя, точности и долговечности деталей машин.

8. Проблемы управления технологическими процессами в машиностроении.

Примеры направлений технологии машиностроения:

· Обобщение и разработка основ оптимального технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей;

· Разработка технологических основ конверсии, реконструкции и технического перевооружения авиационного производства.

· Повышение технологической эффективности процессов обработки на станках с ЧПУ на основе исследований методами лазерной и голографической интерферометрии напряженно-деформированного и теплового состояния режущего инструмента.

· Математическое моделирование и оптимизация наукоемких технологических процессов;

· Ионно-плазменное модифицирование поверхности деталей ГТД с целью многократного повышения их эксплуатационных свойств;

· Научные основы и методы решения технологических задач на основе разнородных конструкторско-технологических моделей.



Содержание

Введение

1. Назначение, принцип действия и технологический анализ конструкции изделия

2. Служебное назначение и технические характеристики детали

3. Определение типа производства, размера партии деталей или ритма выпуска

4. Обоснование выбора метода и способа получения заготовки

5. Выявление набора методов обработки по каждой поверхности детали

6. Обоснование выбора технологических баз

7. Построение эскизного технологического маршрута

8. Обоснование выбора оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструментов

9. Расчет операционных размеров

9.1 Построение схемы обработки детали

9.2 Расчет длинновых размеров

9.3 Расчет диаметральных размеров

Выводы по работе

Список использованных источников

Приложения



Введение

Целью моей работы является изучить теоретические основы проектирования технологических процессов авиационных двигателей.

Мне дан чертеж детали, для которого я должен дать технологическую характеристику, рассчитать его операционные размеры, определить тип производства, выбрать метод получения заготовки с экономической точки зрения, а тек же составить эскиз технологического процесса с учетом выбора станка, режущего и измерительного инструментов.



1. Назначение, принцип действия и технологический анализ конструкции изделия

Ступица - это центральная часть вращающейся детали с отверстием (маховика, шкива, зубчатого колеса и т. д.) для насадки на вал или ось. Отверстие ступицы обычно имеет шпоночный паз или шлицевый профиль для передачи крутящего момента. Если же деталь свободно вращается на оси, то в отверстие ступицы запрессовывают заглушки или подшипники качения.

Конструкция детали допускает обработку диаметров точением. Обработка диаметров проводится на универсальном токарном станке с ЧПУ TRIOD LAMT-700/400, применяя проходные резцы. Данная деталь имеет свободный доступ инструмента к обрабатываемой поверхности.

Все инструменты в производстве данной детали являются стандартизированными и соответствуют требованиям.



2. Служебное назначение и технические характеристики детали

Деталь "Ступица" в центробежном водяном насосе служит для постановки и закрепления на ней приводного шкива с целью передачи вращения крыльчатке насоса.

К данной детали применяются следующие технические требования:

- радиальное биение посадочного дна метра (25) относительно центрального отверстия (14) в пределах 0,03 мм;

- центральное отверстие (14) выполняется по квалитету Н 9 допуск которого и шероховатость 2,5 обеспечивают прессовую посаду с валом насоса;

- биение посадочного диаметра (25) и опорного торца, выполненных с шероховатостью 1,25 в пределах 0,03 мм;

- совмещение 4х резьбовых отверстия от номинального положения в пределах 0,05 мм обеспечивает соосность с крепежными отверстиями шкива;

- с целью обеспечения коррозионостойкости детали выполняется покрытие ХИМ. ОКС.



3. Определение типа производства, размера партии деталей или ритма выпуска

Определяем годовую программу деталей в штуках с учетом запасных частей и возможных потерь по формуле:

[1] стр.10

где П ₁ - годовая программа выпуска изделий;

П - годовая программа изготовления деталей;

В - количество дополнительно изготовляемых деталей для запасных частей и восполнения возможных потерь %;

В=5…7

m - количество деталей данного наименования на изделие.

.

Количество деталей в партии для одновременного запуска определяю по формуле:

где F - число рабочих дней в году;

- число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе для обеспечения сборки.

.

В зависимости от полученного размера партии выбираю вид серийного производства.

Данному размеру партии соответствует мелкосерийное производство.

4. Обоснование выбора метода и способа получения заготовки

Рассмотрим следующие виды получения заготовки: ГКМ и пруток.

;

где C_i - цена за одну тонну металла, в руб.;

Q - масса заготовки, в кг;

q - масса детали, в кг;

S_отх - цена за одну тонну отходов, в руб.;

k_t - коэффициент точности отливок;

k_с - коэффициент группы сложности;

k_в - коэффициент массы;

k_m - коэффициент марки материала;

k_n - коэффициент объема производства;

k_инф -инфляционный коэффициент (k_инф=100)

Масса детали 0,016 кг

Масса заготовки при штамповке на ГКМ и прутка 0,02 кг.

Стоимость заготовки прутка:

руб.

Стоимость заготовки при штамповке на ГКМ:

руб.

По результатам расчета видно, что стоимость заготовки в виде прутка ниже стоимости заготовки при штамповке на ГКМ. Принимаем пруток



5. Выявление набора методов обработки по каждой поверхности детали

Выбор методов обработки производится по направлению от детали к заготовке. По каждой поверхности детали назначается набор методов обработки, исходя из коэффициента уточнения.

Выбираем набор методов обработки для позиции 1 на поверхности детали (см. приложение 1).

Устанавливаем расчетный коэффициент уточнения е:

В качестве чернового метода обработки выбираем токарную обработку проходным резцом, коэффициент уточнения данной операции составит:

В качестве получистовой обработки выбираем токарную обработку проходным резцом, коэффициент уточнения данной операции составит:

В качестве чистовой обработки выбираем токарную обработку проходным резцом, коэффициент уточнения данной операции составит:



Таким образом, для достижения заданной шероховатости поверхности ступицы необходимо применить три метода обработки: черновую токарную обработку, получистовую токарную обработку и чистовую токарную обработку, которые обеспечат требуемое уточнение:

Выбираем набор методов обработки для позиции 2 на поверхности детали (см. приложение 1).

Устанавливаем расчетный коэффициент уточнения е:

В качестве чернового метода обработки выбираем токарную обработку проходным резцом, коэффициент уточнения данной операции составит:

В качестве получистовой обработки выбираем токарную обработку проходным резцом, коэффициент уточнения данной операции составит:

Таким образом, для достижения заданной шероховатости поверхности концевого ниппеля необходимо применить два метода обработки: черновую токарную обработку и получистовую токарную обработку, которые обеспечат требуемое уточнение:



Для позиций 3 и 4 (см. приложение 1) на поверхности детали для достижения заданной шероховатости достаточно применить один метод обработки - черновую токарную обработку, которая обеспечат требуемое уточнения:



6. Обоснование выбора технологических баз



7. Построение эскизного технологического маршрута



8. Обоснование выбора оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструментов

Этапы обработки заготовки будем производить на универсальном токарном станке TRIOD LAMT-700/400.

Станок TRIOD LAMT-700/400 предназначен для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении. На токарных станках можно выполнять различные виды токарной обработки: обтачивание цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, подрезку торцов, отрезку, растачивание, а также сверление и развёртывание отверстий, нарезание резьбы и накатку рифлений, притирку и т.п.

Заготовку крепим в трех-кулачковом патроне расположенный на станке. машиностроение авиадвигатель ступица технология

В качестве режущего инструмента для снятия припусков, нарезания резьбы, обработки канавок и обработки торцов будем использовать проходной резец, подрезной резец и отрезной резец.

В качестве измерительного инструмента примем штангенциркуль.



9. Расчет операционных размеров

9.1 Построение схемы обработки детали



9.2 Расчет длинновых размеров

Зададим приблизительный припуск на механическую обработку.

Черновая обработка Z=3 мм

Получистовая обработка Z=1,5 мм

Чистовая обработка Z=0,5 мм

Определим приблизительную величину операционных размеров.

2А9=2С9=18 мм

2А6=2С6=6 мм

2A5=2A6+5Z6=6+0,5=6,5 мм

2A4=2A5+4Z5=6,5+1,5=8 мм

2A10=2A9+9Z10=18+0,5=18,5 мм

11A2=2A10+10Z11=18,5+1,5=20 мм

1A11=11A2+1Z2=20+3=23 мм

1A12=1A11+11Z12=23+3=26 мм

3A8=6C7+3Z4+4Z5+5Z6+7Z8=5+3+1,5+0,5+3=13 мм

11A7=1A11-3A8-7Z8=23-13=10 мм

Определим допуски на размеры.

Т2A9= -0,043 мм (по 9 кв.)

Т2A6= -0,03 мм (по 9 кв.)

Т2A5= -0,058 мм (по 10 кв.)

Т2A4= -0,15 мм (по 10 кв.)

Т2A10= -0,07 мм (по 10 кв.)

Т11A2= -0,21 мм (по 12 кв.)

Т1A11= -0,21 мм (по 12 кв.)

Т1A12= -0,52 мм (по 14 кв.)

Т3A8= -0,43 мм (по 14 кв.)

Т11A7= -0,058 мм (по 10 кв.)

Рассчитаем коэффициент уточнения.

Рассчитаем минимальный припуск.

,

где Rz - шероховатость на предшествующем методе обработки

T - глубина дефектного слоя

- погрешность установки в трех- кулачковом патроне (осевая погрешность для диаметра 10...16 мм )

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Составим уравнения размерной цепи, из которых мы получим максимальный припуск и окончательный операционный размер.

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

Исходные размеры	Операционные размеры
Обозначение размеров	Заданный исходный размер	Полученный исходный размер с учетом корректировки	Обозначение размеров	Величина принятого допуска	Уравнение размерной цепи	Расчетный операционный размер	Величина корректировки припуска	Принятый операционный размер
		max	min				max	min
1	2	3	4	5	6	7	8	9
2C6	6-0.03	6	5,97	6A2	-0,03	2C6=6A5	6	5,97		6-0.03
2C9	18-0.043	18	17,957	2A9	-0.043	2C9=2A9	18	17,957		18-0.043
9Z10	0.12+0,233	0,353	0,12	2A10		9Z2=2A10-2A9	18,5	18,2	+0.19	18,5-0,3
10Z11	0.16+0.44	0,6	0.16	11A2	-0.21	10Z11=11A2-2A10	18,8	18,7		18,8-0.1
1Z2	0.18+0.6	0.78	0.18	1A11	-0.21	1Z2=1A11-11A2	19,5	19	+0.02	19,5-0.5
11Z12	0.18+0,91	1,09	0.18	1A12	-0,52	11Z12=1A12-1A11	20,1	19,7	+0.01	20,1-0.4
4Z5	0.16+0,36	0,52	0,16	2A4	-0,15	4Z5=2A6-2A4-5Z6	5,7	5	+0,01	5,7-0.7
5Z6	0.14+0,36	0,5	0,14	2A5	-0,058	5Z6=2A6-2A5	6	5,6	+0,15	6-0.4
6C7	5-0.03	5	4,97	11A7	-0,058	6C7=11A2-2A6-11A7	7,9	7,7	+0,04	7,9-0.2
3Z4	0.18+1,206	1,386	0,18	3A8	-0,43	3Z4=3A8-7Z8+11A7-11A2+2A4	9,5	6	+0,128	9,5-3,5

9.3 Расчет диаметральных размеров

1) Расчет диаметрального размера для позиции 1 (приложение 1):

Назначим допуск для размера D=22: TD= -0,13 (по 10 квалитету, [3] табл. допусков и посадок).

D1max=Dmax+2*Z1=22+1=23 мм

D1min=Dmin+2*Z1=21,87+1=22,87?22,9 мм

Окончательный размер D1=23_-0,1

Назначим допуск для размера D1=23: TD1= -0,21 (по 12 квалитету, [3] табл. допусков и посадок).

D2max=D1max+2*Z2=23+3=26 мм

D2min=D1min+2*Z2=22,79+3=25,79?25,8 мм

Окончательный размер D2=26_-0,2

Назначим допуск для размера D2=26: TD2= -0,052 (по 14 квалитету, [3] табл. допусков и посадок).

D3max=D2max+2*Z3=26+6=32 мм

D3min=D2min+2*Z3=25.48+6=31.48?31.5 мм

Окончательный размер D3=32_-0,5

2) Расчет диаметрального размера для позиции 2 (приложение 1):

Назначим допуск для размера D=62: TD= -0,3 (по 10 квалитету, [3] табл. допусков и посадок).



D1max=Dmax+2*Z1=62+6=68 мм

D1min=Dmin+2*Z1=61,7+6=67,7 мм

Окончательный размер D1=68_-0,3

3) Расчет диаметрального размера для позиции 3 (приложение 1):

Назначим допуск для размера D=25: TD= -0,13 (по 10 квалитету, [3] табл. допусков и посадок).

D1max=Dmax+2*Z1=25+1=26 мм

D1min=Dmin+2*Z1=24,87+1=25,87?25,9 мм

Окончательный размер D1=26_-0,1

Назначим допуск для размера D1=26: TD1= -0,21 (по 12 квалитету, [3] табл. допусков и посадок).

D2max=D1max+2*Z2=26+3=29 мм

D2min=D1min+2*Z2=25,79+3=28,79?28,8 мм

Окончательный размер D2=29_-0,2

Назначим допуск для размера D2=29: TD2= -0,052 (по 14 квалитету, [3] табл. допусков и посадок).

D3max=D2max+2*Z3=29+6=35 мм

D3min=D2min+2*Z3=28.48+6=34.48?34.5 мм

Окончательный размер D3=35_-0,5



Выводы по работе

По ходу работы мною была технически охарактеризована деталь, был разработан эскиз технологического маршрута, опытным путем были рассчитаны длинновые и диаметральные размеры заданной детали.

Так же в ходе работы мною был выявлен более экономичный и практичный метод обработки, так как мною был задан станок на которым можно выполнить все операции по снятию припуска с заготовки.



Список использованных источников

1) Волков С.А., Корнеев В.Д. Основы технологии машиностроения: Учебное пособие.- Рыбинска: РГАТА, 2009.-62 с. [1]

2) Кондаков А.И., Васильев А.С. Выбор заготовок в машиностроении: справочник. - М.: Машиностроение, 2007. - 560 с.: ил. [2]

3) Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1 - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой.- М.: Машиностроение, 2001.- 920 с.: ил. [3]

4) Марасинов М.А. Проектирование технологических процессов в машиностроении. Учебное пособие для вузов, часть 1.-Ярославль, 1975. - 194 с.



Приложение 1



Приложение 2



Приложение 3

Размещено на Allbest.ru

...