Разработка технологического процесса на изготовление изделия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Красноярский Государственный Технический Университет

Кафедра: Строительные и дорожные машины

Курсовой проект

По дисциплине технология машиностроения и производства СДМ

Разработка технологического процесса на изготовление изделия

Выполнил:

ст-т гр. АТ 28-1

Финк И.А.

Принял:

В.А. Байкалов

Красноярск 2003

Содержание

технологичность припуск резание оснастка

Введение

1. Анализ конструкции детали

2. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности детали

3. Выбор типа производства

4. Выбор заготовки

5. Расчет припусков на обработку

6. Расчет режимов резания

7. Расчет норм времени

Введение

Эффективность производства, иго технологический процесс, качество выпускаемой продукции во многом зависит от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа. Машиностроение является основой для внедрения методов технико-экономического анализа.

Технологическое проектирование для машиностроительных специальностей, вузов, является важным этапом процесса формирования знаний инженера-машиностроителя. Курсовой проект по технологии машиностроения, кроме того, представляет собой подготовительную работу для дипломного проекта.

Курсовое проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные во время лекционных или практических занятий, учит пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами, умело сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса.

При выполнении проекта принятие решений по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовки производится на основании технико-экономических расчетов, что дает возможность предложить оптимальный вариант.

В данном курсовом проекте произведен расчет припусков на заданную поверхность, расчет режимов резания, норм времени, а также составлен маршрут обработки детали.

1. Анализ конструкции детали

Данная деталь представляет собой вал, который используется, как соединительный между двумя коленчатыми валами двухцилиндрового двигателя снегохода.

Поверхности 1, 3 (рис. 1), запрессовываются в щеки коленчатых валов (рис 2) и кроме этого на эти же поверхности садятся подшипники качения. Поэтому эти поверхности имеют высокие требования к радиальному биению, шероховатости и низкие предельные отклонения.

Между подшипниками на поверхность 2 ставится резиновое кольцо, поэтому требование к этой поверхности не такие высокие, как к поверхностям 2 и 3. Единственное здесь необходимо выдержать заданную шероховатость.

Конструкция данного узла представлена на рисунке 2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2

2. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности детали

Данная деталь, вал, достаточно проста в изготовлении, так как не имеет ни переходов, ни шпоночных пазов.

Общая шероховатость поверхности выбрана корректно, так как единственные поверхности, на которые она поставлена - это торцы вала, но и они сопрягаются с внутренней поверхностью коленчатого вала.

Поверхности 1 и 3 являются посадочными, поэтому имеют высокие требования к шероховатости и 6-й квалитет допуска на размер, что соответствует данным табл. 3.1 /1, 150/. Единственное, что не проставлено на чертеже - это поле допуска размера . Выбираем поле допуска подходящее под данные отклонения - k6. Допуски на радиальное биение проставлены правильно.

Размер 38 выбран, верно так как размер подшипника - 16, а расстояние до него по чертежу 18, в целом размер получится 34, но еще необходимо учесть запас поэтому размер ставится 38.

В целом деталь является технологичной, обработка большинства поверхностей обрабатывается на универсальных станках.

3. Выбор типа производства

Годовой выпуск деталей 500 шт. тогда для данной детали тип производства - мелкосерийное.

Определим оптимальное количество деталей в партии для загрузки оборудования на основных операциях в течении целого числа смен:

,

где

n - количество деталей в партии, шт.,

N - годовая программа выпуска, шт.,

f - периодичность запуска в днях,

F - число рабочих дней в гаду.

Периодичность загрузки изделий выбираем равной f=12, число рабочих дней в году 254 тогда

.

Количество деталей в партии принимаем равным 24 шт.

4. Выбор заготовки

Материал для данной детали выбираем исходя из условий работы и заданной твердости HRC 35…40 выбираем сталь 40Х ГОСТ 5443-71 которая наиболее подходит по условия работы, обеспечивает заданную твердость, а также она наиболее распространена, а значит дешевле чем другие стали также подходящие по условиям твердости и эксплуатации.

Заготовки для деталей на предприятиях машиностроения получают несколькими способами: литьем, ковкой, штамповкой, прокатом, волочением, прессованием, сваркой.

Заготовки полученные литьем, ковкой, штамповкой, обычно, применяются в массовом производстве, так как для их получения необходимы различные приспособления (стержни, формы, штампы, печи), поэтому применение их в мелкосерийном производстве экономически неправильно.

Сварные заготовки применяются, обычно, в том случае если деталь имеет сложную форму, но так как данная деталь имеет относительно простую форму то данный метод тоже не подходит.

Заготовки полученные волочением или прессованием, получаются дешевле, чем заготовки предложенные выше, но данными методами обычно получают калиброванные прутки, что значительно дороже, чем горячекатаный прокат. Который наиболее подходит ля заготовки данной детали и типа производства.

Диаметр проката получается равным 33 мм. Допуск на диаметр проката, таким образом, диаметр проката получается равным , а прокат:

.

Длина заготовки 120 мм.

Находим коэффициент использования материала, который вычисляется по формуле:

,

где K_M - коэффициент использования материала;

т_д - масса детали, кг;

т_з - масса заготовки, кг.

Масса детали исходя из чертежа 0,58 кг. Масса проката 0,85 кг.

Тогда коэффициент использования материала равен:

5. Расчет припусков на обработку

рассчитаем припуски на обработку и промежуточные размеры на поверхность Ш30k6 вала.

Заготовка - прокат масса заготовки 0,58 кг.

Таблица 1. Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ш30k6 вала.

Технологичес-кие преходы обработки по поверхности Ш30k6	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2zmin, мкм	Расчетный минимальный размер, мм	Допуск на изготовление Td, мкм	Принятые округленные размеры, мм	Полученные предельные припуски
	Rz	Т	с				dmin	dmax	2zmax	2zmin
Заготовка	150	250	1820	-	32,30	900	32,30	33,20
Обтачивание: Черновое	50	50	109	2·2220	30,818	400	30,818	31,218	2400	1500
Чистовое	30	30	73	2·209	30,4	120	30,4	30,152	700	420
Шлифование: Обдирочное	10	20	36	2·133	30,134	30	30,134	30,164	360	270
Чистовое	5	15	-	2·66	30,002	13	30,002	30,015	150	130
		3210	2320

Технологический маршрут обработки поверхности Ш30k6 состоит из обтачивания предварительного и окончательного и шлифования предварительного и окончательного. Обтачивание и шлифование производится в центрах.

Записываем технологический маршрут обработки в расчетную таблицу 1. В таблицу так же записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска. Так как в данном случае обработка производится в центрах, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю, что имеет значение для рассчитываемого размера. В этом случае эта величина исключается из основной формулы для рассвета минимальных припусков, и соответствующую графу можно не включать в расчетную таблицу.

Суммарное отклонение

;

с_см=1,0 мм; с_см=Д_к·l=0,001·72?0,07мм

с_ц=.

Допуск на поверхности, используемые в качестве базовых на фрезерно-центровальной операции, определяется по ГОСТ 7505-74 для проката повышенной точности для группы стали М1, степени сложности С2:

д_з=3,0 мм;

с_ц=мм;

мм.

Остаточные пространственные отклонения:

После предварительного обтачивания с₁=0,06·1820=109 мкм;

После окончательного обтачивания с₂=0,04·1820=73 мкм;

После предварительного шлифования с₃=0,02·1820=36 мкм;

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:

.

Минимальный припуск:

Под предварительное обтачивание

мкм;

Под окончательное обтачивание

мкм;

Под предварительное шлифование

мкм;

Под окончательное шлифование

мкм;

Графа «расчетный размер» (d_р), заполняется начиная с конечного (в данном случае чертежного) размера последовательным прибавлением расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчетный (чертежный) размер после последнего перехода (в данном случае чистового шлифования 30,015)для остальных переходов получаем:

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значение допусков на каждый технологический переход и заготовку, в графе «Наименьший предельный размер» определим их значения для каждого технологического перехода. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру:

d_max4=30,002+0,013=30,015 мм;

d_max3=30,134+0,03=30,164 мм;

d_max2=30,40+0,12=30,52 мм;

d_max2=30,818+0,40=31,218 мм;

d_maxз=32,3+0,9=33,2 мм;

Предельные значения припусков определяем как разность как разность наибольших предельных размеров и - как разность наименьших предельных размеров предыдущего и выполняемого переходов:

мкм

мкм

мкм

мкм

Общие припуски z_0min, z_0max определяем суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф.

На основании данных расчета строим схему графического расположения полей допусков по обработке отверстия Ш30k6.

Номинальный припуск определяется в данном случае с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:

нижнее отклонение размера заготовки находим по ГОСТ 7505-74, Н_з=700 мкм:

На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски принимаем по ГОСТ 7505-74 и записываем их в таблицу 2.

Чертеж заготовки (прокат) вала показам в приложении.

Таблица 2. припуски и допуски на обрабатываемые поверхности вала по ГОСТ 7505-74 (размеры в мм)

Поверхности	Размер	Припуск	Допуск
		Табличный	Расчетный
5	104	2.7	-	+0,18 -1,0
4	104	13,3	-	+0,18 -1,0
1, 2, 3	30	-	2·1,4	+0,2 -0,7

6. Расчет режимов резания

Определение глубины резания

Глубина резания t при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД принимается равной припуску на обработку, при большой величине припуска необходимый слой металла снимается за два прохода, причем за первый проход снимается 60% металла. При чистовом точении припуск снимается за два прохода и более. Для цилиндрических поверхностей глубину резания принимают равной половине припуска.

При шлифовании поверхности глубина резания ровна половине припуска на обработку.

Все значения глубин резания приведены в маршрутной карте.

Определение величины подачи

Подача s - при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудование, жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины.

Подачи при чистовом точении выбираем в зависимости от требований параметров шероховатости, обрабатываемой поверхности и радиуса при величине резца.

Все подачи приведены в маршрутной карте.

Определение скорости резания

Скорости резания рассчитываем по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки.

Скорости резания v, м/мин при наружном продольном и поперечном точении рассчитываю по формуле:

,

где С_v - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и условий обработки.

Т - период стойкости резца, мин;

x, y, m - показатели степеней;

K_v - общий поправочный коэффициент.

Коэффициент K_v является произведением коэффициентов, учитывающий влияние материала заготовки K_мv, состояние поверхности K_nv.

Материал инструмента K_uv.

Коэффициент K_мv рассчитывается по формуле:

,

где К_г - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

nv - показатель степени.

Коэффициент K_г и показатель степени nv равен 1.

Коэффициент К_uv равен 1, для твердого сплава инструмента Т15К6.

Тогда К_v равен:

,

Подачу s берем равную 0,2 мм/об., для резца с размером прямоугольного сечения оправки 16 мм, и при глубине резания 2 мм.

Коэффициент С_v и показатели степени x, y, m равен соответственно 420; 0,15; 0,2; 0,2, при обработки конструкционной стали с у_в=750 мПа, для подачи s до 0,3 мм/об.

Тогда скорость резания ровна:

м/мин

Аналогично рассчитываем скорости резания и для других поверхностей, результаты расчетов в маршрутной карте.

Все данные приведены в маршрутной карте.

Число оборотов детали определим по формуле:

число оборотов для чернового точения Ш30, число оборотов будет равным:

об/мин

для остальных операций число оборотов находим аналогично все данные заносим маршрутную карту.

7. Расчет норм времени

Штучно-калькуляционное время находим по формуле:

,

где Т_ш-к - штучно-калькуляционное время, мин;

Т_п-з - подготовительно-заключительное время, мин;

n - количество деталей партии, мин;

Штучное время, для всех операций, кроме шлифовальных находим по формуле:

,

где Т_о - основное время, мин;

Т_у.с - время на установку и снятие детали, мин;

Т_з.о - время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_у.п - время на приемы управления, мин;

Т_и.з - время на измерение детали, мин;

Т_об.от - общее время на обслуживание и отдых, мин;

к - коэффициент.

Основное время при точении находим по формуле:

,

где L - длина хода резца, мм

Длина хода резца, для поверхности Ш30 ровна L=l+l₁, где l₁ - длина врезания, которая равна l₁=мм, и тогда длина хода резца ровна мм.

Тогда основное время равно:

мин,

Время на установку и закрепление детали в приспособлении с креплением гайкой с быстросъемной шайбой, при массе детали до 1 кг ровно 0,15.

Время на управление складывается из времени на времени включения станка рычагом (0,02), времени на то, чтобы подвести и отвести резец к детали при обработке (0,05) и времени на перемещение каретки суппорта в продольном направлении до 200 м (0,06), в итоге время на управление получилось равным 0,13 мин.

Тогда вспомогательное время равно

Т_в=(0,15+0,13)·1,85=0,518 мин,

где 1,85 коэффициент для мелкосерийного производства.

Общее время на обслуживание и отдых равно:

Т_об.от=Т_оп·П_об.от/100

где Т_оп=Т_о+Т_в - оперативное время, мин.

П_об.от - затраты времени на отдых в % к оперативному времени.

Значение П_об.от равно 6%, тогда общее время равно

Т_об.от=(0,78+0,518)·6/100=0,08

Таким образом, шучное время ровно:

мин.

Для остальных поверхностей, время рассчитывается аналогичным образом и заносятся в маршрутную карту, в конце операции находим штучно-калькуляционное время.

Размещено на Allbest.ru

...