Проектирование технологического процесса механической обработки и специального станочного приспособления для детали "Фланец"

Разработка экономически целесообразного технологического процесса изготовления качественной детали в соответствии с чертежом. Анализ технологичности детали "Фланец", подбор, обоснование вида заготовки и определение ее размеров в соответствии с припусками.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.12.2013
Размер файла 2,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

50

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева

(национальный исследовательский университет)

Факультет летательных аппаратов

Кафедра производства летательных аппаратов и управления качеством в машиностроении

Курсовой проект

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И СПЕЦИАЛЬНОГО СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ДЕТАЛИ "ФЛАНЕЦ"

Выполнила студентка группы 1507:

Шмитова А.И.

Руководитель проекта:

Моисеев В.К.

Самара 2012

Реферат

Курсовой проект

Пояснительная записка: ______ с, 14 рис., 6 табл., 13 источников.

Графическая документация: 2 л. А4, 1 л. А2.

ПРОЦЕСС ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ, ДЕТАЛЬ, ЗАГОТОВКА, ФЛАНЕЦ, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ, ИНСТРУМЕНТ, ОБОРУДОВАНИЕ,

ПАТРОН 3-Х КУЛАЧКОВЫЙ, НАЛАДКА, КАРТА МАРШРУТНАЯ

Объект исследования - деталь "фланец".

Цель курсового проекта - разработка экономически целесообразного технологического процесса изготовления качественной детали в соответствии с чертежом.

Область применения - машиностроение.

Проведен анализ технологичности детали, подобран и обоснован вид заготовки и определены ее размеры в соответствии с припусками.

Разработан технологический процесс изготовления детали, подобрано оборудование, режущий и измерительный инструмент.

Разработано специальное станочное приспособление для точения поверхности при механической обработке.

Определена схема базирования, рассчитана погрешность установки заготовки, разработан проект приспособления, предусмотрены условия безопасной эксплуатации приспособления.

Содержание

  • Реферат
  • Введение
  • 1. Разработка технологического процесса изготовления детали
  • 1.1 Назначение и краткое техническое описание детали
  • 1.2 Конструктивно-технологический анализ детали
  • 1.2.1 Свойства материала детали
  • 1.2.2 Унификация конструктивных элементов детали
  • 1.2.3 Технологические показатели качества детали
  • 1.3 Выбор и обоснование вида заготовки, способы ее получения и качества
  • 1.4 Расчет припусков на обработку и определения размеров заготовки
  • 1.5 Обеспечение конструкторской и технологической документации в соответствии с ЕСКД и ЕСТД
  • 1.6 Разработка плана механической обработки
  • 1.7 Выбор оборудования и его характеристик
  • 1.8 Выбор режущего инструмента в соответствии с государственными стандартами
  • 1.9 Расчет режима обработки и нормирования токарной операции
  • 1.10 Кодирование конструкторской документации
  • 2. Проектирование специального станочного приспособления
  • 2.1 Выбор схемы базирования детали в приспособлении
  • 2.2 Разработка и описание конструкции приспособления
  • 2.3 Погрешность установки заготовки в приспособлении
  • 2.4 Определение величины зажимного усилия
  • 2.5 Безопасность эксплуатации приспособления в соответствии с ГОСТ
  • Заключение
  • Список использованных источников

Введение

Механическая обработка - широко распространенный технологический процесс современного машиностроения. Этот вид обработки находит широкое применение в различных областях машиностроения, так как он дает возможность получить детали различной формы и конфигурации с заданными технологическими показателями. Данным методом обработки обрабатывается до 70% всех изготавливаемых деталей.

В настоящее время в виду перехода к рыночной экономике большое значение приобретает конкурентоспособность создаваемой продукции. Важными показателями продукции является качество и цена, а это напрямую зависит от экономической эффективности и качества производства.

В целях обеспечения высокой эффективности производства и создания качественной продукции необходима разработка таких технологических процессов, которые позволяют с наименьшими трудовыми и материальными затратами обеспечить изготовление продукции с требуемыми параметрами, характеристиками и свойствами.

Еще на стадии проектирования технологического процесса закладывается качество будущей продукции, ее себестоимости и эффективность производства. Поэтому так важно правильное, разумное и рациональное проектирование технологического процесса.

Эффективность того или иного технологического процесса зависит от того, на сколько обосновано был проведен выбор необходимого инструмента, оборудования, оснастки, а также от методов получения заготовки и режимов обработки.

Курсовой проект состоит из двух частей. Первая часть посвящена разработке и обоснованию технологического процесса изготовления заданной детали типа "фланец" с учетом обеспечения высокого качества ее получения методами механической обработки на реальном оборудовании. Вторая часть курсового проекта посвящена проектированию специального станочного приспособления, обеспечивающего возможность механизации технологических процессов изготовления детали.

фланец деталь припуск заготовка

1. Разработка технологического процесса изготовления детали

1.1 Назначение и краткое техническое описание детали

Рассматриваемая в курсовом проекте деталь "Фланец" (рисунок 1) служит для прочного и герметичного соединения труб, СВЧ волноводов и трубопроводной арматуры, присоединения их друг к другу, к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение). Фланцы могут быть элементами трубы, фитинга, вала, корпусной детали и т.п.

Фланец представляет собой прямоугольное кольцо с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек.

Деталь представляет собой совокупность следующих поверхностей:

115 мм - цилиндрическая поверхность длиной 17 мм и цилиндрическая поверхность 38 мм длиной 10 мм, выполненные по 12 квалитету, 4 поверхности квадрата длиной 92 мм и шероховатостью Ra=1,6 выполнены по 10 квалитету. Отверстие 31 мм и два симметричных отверстия 13 мм выполнены с шероховатостью Ra=1,25 по 8 классу точности, а также два симметричных отверстия с внутренней резьбой М12, выполненные по 6 квалитету. Точность остальных поверхностей соответствует 12 квалитету.

Рисунок 1 - Эскиз детали "Фланец"

1.2 Конструктивно-технологический анализ детали

1.2.1 Свойства материала детали

Деталь изготовлена из нержавеющей стали 12Х18Н10Т [1]. Применяется для деталей, работающих до 600°С, сварных аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и для других деталей, работающих под давлением при температуре от - 196 до +600°С, а при наличии агрессивных сред до +350°С.

Химический состав нержавеющей стали 12Х18Н10Т представлен в таблице 1, механические свойства - в таблице 2.

Таблица 1 - Химический состав в процентах по ГОСТ 5632-72

Марка стали

С

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

Ti

Fe

Сталь 12Х18Н10Т

До 0,12

До 0,8

До 2

9-11

До 0,02

До 0,035

17-19

До 0,3

0,6-0,8

Основа

Таблица 2 - Механические свойства стали 12Х18Н10Т при Т=20°С

Сортамент

Размер,

мм

в,

МПа

Т,

МПа

5,%

,

%

KCU, кДж/м2

Термообр.

Поковки

До 1000

510

196

35

40

350

Закалка 1050-1100°С, вода

Модуль упругости при Т=20°С

Е=1,98·10-5 Мпа.

Физические свойства при Т=20°С:

Коэффициент температурного (линейного) расширения

б = 16,6·106 1/°С;

Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала)

л = 15 Вт/м·°С;

Плотность материала с=7920 кг/м3.

1.2.2 Унификация конструктивных элементов детали

Перед разработкой технологического процесса изготовления детали необходимо оценить технологичность детали и, по возможности, внести предложения по ее повышению.

Технологичность конструкции изделия (детали) - это совокупность свойств, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Одним из общих требований к технологичности конструкции детали является то, что конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или должна быть стандартной в целом.

Технологичность конструкции изделия (детали) можно оценить с помощью одного из показателей технологичности: коэффициента унификации конструктивных элементов Kуэ, который определяется по формуле

, (1)

где Qуэ - число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов;

Qэ - общее число конструктивных элементов.

К конструктивным элементам детали относятся: линейные размеры, углы, отверстия, радиусы закруглений, конусы, резьбы, фаски и т.п. В соответствии с эскизом детали, представленным на рисунке 1, разобьем ее на конструктивные элементы и проанализируем их размеры путем сравнения с нормальными рядами, взятыми из справочника [2]:

унифицированных размеров - Qуэ=11;

число конструктивных элементов - Qэ=11;

Таким образом,

.

Вывод: из анализа детали видно, что размеры всех конструктивных элементов унифицированы, коэффициент унификации высокий, значит, делаем вывод, что деталь по данному параметру технологична и к ней можно применять известные технологии, оснастку, инструмент и стандартное оборудование.

1.2.3 Технологические показатели качества детали

К технологическим показателям качества детали относятся коэффициент точности обработки KТ.о., коэффициент шероховатости Kш., коэффициент унификации конструктивных элементов детали Kу., коэффициент использования материала Kи. м.

Коэффициент точности обработки определяется по формуле:

; (2)

, (3)

где: Aср - средний класс точности обработки детали;

A - класс точности обработки (квалитет);

ni - число размеров соответствующего класса точности (данного квалитета).

Соответствующие квалитеты размеров определяются из [3]:

;

.

Коэффициент шероховатости поверхности Kш определяется по формуле:

; (4)

, (5)

где: ср - средний класс шероховатости поверхности детали;

- класс шероховатости поверхности по ГОСТ 2789-73;

niш - число поверхностей соответствующего класса шероховатости.

На основе данных, представленных на эскизе детали (рисунок 1), а также используя справочник [3], можно определить класс шероховатости каждой поверхности детали в соответствии с ГОСТ 2789-73.

Шероховатость Rа=1,6 соответствует 6 классу. Эту шероховатость имеют 4 поверхностей. Шероховатость Rа=1,25, соответствующая 7 классу, у 2 поверхностей, а Rа=3,2, соответствующая 5 классу, у 7 поверхностей. Таким образом,

;

.

Вывод: Значение коэффициента точности обработки и коэффициента шероховатости говорят о том, что к рассматриваемой детали предъявляются сравнительно невысокие требования по точности изготовления и шероховатости поверхности. Следовательно, данную деталь можно выполнить с помощью экономически обоснованных режимов обработки и с соблюдением всех предъявляемых к ней конструктивных требований, при этом будет достигнуто заложенное конструктором качество данной детали.

1.3 Выбор и обоснование вида заготовки, способы ее получения и качества

Обычно сложную форму заготовки условно разбивают на элементарные части (цилиндры, конусы, пирамиды и т.д.) и определяют объемы этих элементарных частей. Сумма элементарных элементов объемов составит общий объем заготовки.

Заготовка выбирается в виде вала, так как его конфигурация в наибольшей степени соответствует форме заданной детали. Это позволит снизить отходы материала и сократить время обработки.

1.4 Расчет припусков на обработку и определения размеров заготовки

Расчет длины и ширины заготовки проводим, основываясь на технологических соображениях. Сначала определяем диаметр заготовки. Диаметр заготовки вычисляется по формуле:

,

где d - диаметр вала,

а1 - припуск на черновое точение, принимаем а1 = 2мм;

а2 - припуск на получистовое точение, а2 = 1,5 мм.

Получаем диаметр заготовки:

мм.

Принимаем размеры из стандартного ряда: диаметр вала - 130 мм, длина - 630 мм. Допуски на размеры и припуски на механическую обработку назначаются в зависимости от требуемой точности по методике определения величины припусков и справочным таблицам допусков. Согласно [3] припуски на размеры заготовки следующие:

припуск на черновую обработку с обоих торцов - по 2 мм;

припуск на отрезку материала 3 мм;

припуск на зажим в патроне - 65 мм.

Коэффициент использования материала можно определить по следующей формуле:

, (6)

Где Mд - масса детали;

Mз - масса заготовки.

Масса вычисляется по формуле

, (7)

где - плотность материала.

Определим массу детали и заготовки через ее объем и плотность.

Коэффициент использования материала:

Вывод: в данном пункте выбрали наиболее рациональный способ получения заготовки, провели расчет массы детали и заготовки. Полученный результат говорит о том, что в результате механической обработки заготовки в отход уйдет около 58% ее материала. Однако, среди положительных сторон можно отметить, что данный метод проектирования технологичен, способ получения заготовки рационален, а затраты на оборудование невелики. Следовательно, выбор данной заготовки целесообразен.

1.5 Обеспечение конструкторской и технологической документации в соответствии с ЕСКД и ЕСТД

Стандарты ЕСКД и ЕСТД обеспечивают наиболее рациональное распределение информации в конструкторской и технологической документации, необходимой для производства изделий.

Под технологической документацией понимают комплект документов, предназначенных для разработки технологических процессов и операций и обеспечивающих описание всех выполняемых действий в технологической последовательности с указанием необходимых данных по применяемым материалам, средствам технологического оснащения, трудозатратам, технологических режимам, по настройке и наладке оборудования и другой информации.

Технологическая информация и документация подразделяются на документы общего и специального назначения [8].

Необходимо уточнить, что относится к документам специального назначения, так как в настоящем курсовом проекте разрабатываются документы только специального назначения.

К документам специального назначения относятся документы, применяемые для разработки технологических процессов (операций), специализируемых по технологическим методам изготовления, например, операционная карта, маршрутная карта и т.п.

Маршрутная карта - это документ, предназначенный для указания сводных данных по составу применяемых операций, оборудования; технических документов и по трудозатратам на технологический процесс. Маршрутная карта является унифицированным и обязательным документом в комплекте документов на процесс, позволяющим применить ее и для описания операций в маршрутном или маршрутно-операционном изложении.

Операционная карта - документ, предназначенный для операционного описания единичных технологических операций. Она входит в состав комплекта документов на технологические процедуры [8].

Виды и комплектность конструкторских документов на изделия устанавливает ГОСТ 2.102-68.

К конструкторским документам относятся графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

В представленной работе применяются следующие виды конструкторских документов:

чертеж детали (заготовки) - документ, содержащий изображение детали (заготовки) и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля;

пояснительная записка - документ, содержащий описание устройства, принципа действия разрабатываемого объекта, а также обоснование принятых при его разработке технических и технико-экономических решений [8].

1.6 Разработка плана механической обработки

Графическая технология - это план обработки детали, или можно сказать, что графическая технология является прообразом или проектом технологического процесса изготовления детали. На ее основе разрабатывается окончательный вариант технологического процесса и составляется маршрутная карта, а для окончания каждой операции технологического процесса составляются операционные карты.

При установлении последовательности операций, то есть при разработке графической технологии механической обработки детали следует руководствоваться следующими соображениями:

· в первую очередь нужно обработать поверхности детали, которые являются базовыми для дальнейшей обработки;

· затем следует обработать поверхности, с которых снимается наиболее толстый слой материала;

· далее последовательность операций устанавливается в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее она должна обрабатываться.

На основе знаний технологии, станочного оборудования, приспособлений и инструментов составляем вариант плана обработки, который должен обеспечивать необходимое качество деталей, этот вариант представлен в таблице 3.

Таблица 3 - Графическая технология изготовления детали

Эскиз заготовки

Вид операции

Переходы

Оборудование и приспособления

Инструмент

005 Контрольная

1. Получить вал на складе

Стеллаж,

стилоскоп

2. Провести визуальный контроль вала на отсутствие механических повреждений

Лупа 4-х кратная

3. Контроль марки материала

4. Контроль размеров

Рулетка 0-4,0 м

010 Токарная

1. Установить и закрепить

Токарно-винторезный станок 1А616,3-х кулачковый патрон ГОСТ 3890-82

2. Подрезать торец 1 на проход на t=4 мм

Резец подрезной отогнутый Т15К6, ГОСТ 18880-73,B=12 мм, H=20 мм

3. Точить поверхность 2 до 126h14мм на длину 120мм

Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73, В=10 мм, Н=16 мм

4. Точить поверхность 2 до 122h12 мм на длину 120мм

Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73, В=10 мм, Н=16 мм

5. Точить поверхность 2 до 118h12 мм на длину 120мм

Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73, В=10мм, Н=16 мм

6. Точить поверхность 2 до 115h10 мм на длину 120 мм

Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73, В=10 мм, Н=16 мм

7. Центровать

поверхность 3

Сверло центровочное Т5К10, ГОСТ 14952-75 4 мм

8. Сверлить отверстие 3

6H12 мм на длину 36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77 6 мм

9. Рассверлить отверстие 3 8H12 мм на длину 36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77 8 мм

10. Рассверлить отверстие 3 10H12 мм на длину 36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77

10 мм

11. Рассверлить отверстие 3 12H10 мм на длину

36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77

12 мм

12. Рассверлить отверстие 3 15H10 мм на длину

36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77

15 мм

13. Рассверлить отверстие 3 18H10 мм на длину

36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77

18 мм

14. Рассверлить отверстие 3 20H10 мм на длину

36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77

20 мм

15. Рассверлить отверстие 3 24H10 мм на длину

36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77

24 мм

16. Рассверлить отверстие 3 28H10 мм на длину

36 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77

28 мм

17. Расточить отверстие 3 30H9 мм на длину 36 мм

Резец расточной Т15К6 ГОСТ

18883-73,В=20 мм, Н=20 мм

18. Расточить отверстие 3 31F8 мм на длину 36мм

Резец расточной Т15К6 ГОСТ

18883-73,В=20 мм, Н=20 мм

19. Снять заготовку

Продолжение таблицы 3

015 Фрезерная

1. Установить и закрепить

Горизонтально-фрезерный станок 6К81Г, тиски ГОСТ 16518-96

2. Отрезать деталь на длину 29 мм

Фреза дисковая отрезная, ГОСТ 10996-64, В=3 мм, D=315 мм, d=40 мм, z=160 мм

020 Токарная

1. Установить и закрепить

Токарно-винторезный станок 1А616,3-х кулачковый патрон ГОСТ 3890-82

2. Обработать поверхность 4 115h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

3. Обработать поверхность 4 111h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

4. Обработать поверхность 4 107h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

5. Обработать поверхность 4 103h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

6. Обработать поверхность 4 99h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

7. Обработать поверхность 4 95h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

8. Обработать поверхность 4 91h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

9. Обработать поверхность 4 87h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

10. Обработать поверхность 4 83h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

11. Обработать поверхность 4 79h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

12. Обработать поверхность 4 75h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

13. Обработать поверхность 4 71h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

14. Обработать поверхность 4 67h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

15. Обработать поверхность 4 63h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

16. Обработать поверхность 4 59h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

17. Обработать поверхность 4 55h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

18. Обработать поверхность 4 51h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

19. Обработать поверхность 4 49h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

20. Обработать поверхность 4 45h12 мм на t=2 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

21. Обработать поверхность 4 41h12 мм на t=1,5 мм

Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ

18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

22. Точить на поверхности 5 фаску 30°

Резец проходной Т15К6 ГОСТ

18878-73,В=10 мм, Н=16 мм

23. Снять деталь

025 Фрезерная

1. Установить и закрепить

Горизонтально-фрезерный станок 6К81Г,

тиски поворотные ГОСТ 16518-96

2. Фрезеровать поверхности 6, 7, 8, 9 на t=2 мм последовательно

Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм

3. Фрезеровать поверхности 6, 7, 8, 9 на t=2 мм последовательно

Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм

4. Фрезеровать поверхности 6, 7, 8, 9 на t=2 мм последовательно

Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм

5. Фрезеровать поверхности 6, 7, 8, 9 на t=2 мм последовательно

Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм

6. Фрезеровать поверхности 6, 7, 8, 9 на t=2 мм последовательно

Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм

7. Фрезеровать поверхности 6, 7, 8, 9 на t=1,5 мм последовательно

Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм,

8. Снять деталь

030 Слесарная

1. Зачистить заусенцы

Слесарный верстак

Надфиль

ГОСТ 1513-67

035 Сверлильная

1. Установить и закрепить

Вертикально-сверлильный станок 2Н118,кондуктор ГОСТ

16888-71

2. Сверлить отверстия 10, 11, 12, 13 4H14 мм

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10902-77 4 мм

3. Сверлить отверстия 10, 11, 12, 13 6H14 мм

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10902-77 6 мм

4. Сверлить отверстия 10, 11, 12, 13 10H14 мм

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10902-77

10 мм

5. Рассверлить отверстия 11, 13 до 10,5H12 мм

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10902-77

10,5 мм

6. На поверхностях 11,13 нарезать предварительную и окончательную резьбу М12-6G

Метчик машинный, ГОСТ 17933-72, М12-6G

7. Зенкеровать отверстия 10, 12 до 11H9 мм

Зенкер с коническим хвостовиком, ГОСТ 12489-71 11 мм

8. Развернуть отверстия 10, 12 до 13H8 мм

Развертка котельная машинная ГОСТ

18121-72 13 мм

9. Снять деталь

040 Слесарная

1. Зачистить заусенцы

Слесарный верстак

Надфиль

ГОСТ 1513-67

045 Контрольная

1. Провести визуальный контроль детали на отсутствие механических дефектов, трещин, заусенцев и т.д.

Стол

Лупа 4-х кратная

2. Контроль размеров детали, точности обработки и шероховатости

Нутромер, штангенциркуль, микрометр МК25-2, эталоны шероховатости

1.7 Выбор оборудования и его характеристик

После установления плана и метода обработки детали необходимо выбрать станки, на которых будут выполняться операции разработанного технологического процесса изготовления детали. Выбор типа станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить выполнение технологических требований, предъявляемых к обрабатываемой детали в отношении точности ее размеров, формы и класса шероховатости поверхностей.

Выбор типа станка происходит на основе следующих соображений:

· соответствие основных размеров обрабатываемой детали габаритам рабочего стола;

· соответствие станка по производительности количества деталей, подлежащих обработке в течение года;

· более полное использование станка по мощности и по времени (наименьшие затраты времени на обработку, наименьшая себестоимость обработки).

Основываясь на вышеуказанных принципах, произведем подбор оборудования для каждой из операций технологического процесса изготовления детали. Выбор станков осуществляется по [5].

Для выполнения первой и третьей токарной операций используем токарно-винторезный станок модели 1А616.

Таблица 4 - Токарно-винторезный станок 1А616

Высота центров, мм

165

Максимальное расстояние между центрами, мм

710

Наибольший диаметр изделия, установленного над станиной, мм

320

Наибольший диаметр обработки над суппортом, мм

180

Число скоростей вращения шпинделя

21

Количество величин подач суппорта

22

Частота вращения шпинделя, об/мин

11-2240

Мощность главного электродвигателя, кВт

4,5

Для выполнения второй и четвертой операций используем горизонтально-фрезерный станок модели 6К81Г.

Таблица 5 - Горизонтально-фрезерный станок 6К81Г

Рабочая поверхность горизонтального стола, мм

2501000

Продольный ход стола, мм

710

Поперечный ход стола, мм

250

Вертикальный ход стола, мм

400

Мощность двигателя подач, кВт

1,5

Мощность двигателя вертикального шпинделя, кВт

5,5

Конус шпинделя

ISO 50

Габаритные размеры, мм

213518651695

Масса, кг

2300

Класс точности

Н

Для выполнения пятой операции используем вертикально-сверлильный станок модели 2Н118.

Таблица 6 - Вертикально-сверлильный станок 2Н118

Вес, кг

450

Габариты, мм

8705902080

Наибольший диаметр сверления, мм

18

Вылет шпинделя, мм

200

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм

650

Размеры рабочей поверхности стола, мм

360320

Частота вращения шпинделя, об/мин

180-2800

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт

1,5

Наибольшая величина подачи, мм/об

1,6

Наименьшая величина подачи, мм/об

0,115

Наибольший ход шпинделя, мм

225

1.8 Выбор режущего инструмента в соответствии с государственными стандартами

Применение того или иного инструмента зависит от вида станка, метода обработки, материала обрабатываемой детали, ее размера и формы, требуемых точности и шероховатости обработки, вида производства (единичное, серийное, массовое).

Для сверления стали 12X18H10T рекомендуется использовать марку стали Т5К10. Для получистового и чистового точения рекомендуется использовать материал Т15К6.

Был подобран следующий режущий инструмент:

· резец подрезной отогнутый Т15К6, ГОСТ 18880-73, B=12 мм, H=20 мм;

· сверло центровочное Т5К10, ГОСТ 14952-75 4 мм;

· сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10903-77 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 15мм, 18 мм, 20 мм, 24 мм, 28 мм;

· зенкер с коническим хвостовиком, ГОСТ 12489-71 11 мм;

· резец расточной Т15К6 ГОСТ 18883-73, В=20 мм, Н=20 мм;

· резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ 18879-73, В=16 мм, Н=25 мм;

· резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73, В=10 мм, Н=16 мм;

· фреза дисковая отрезная, ГОСТ 10996-64, В=3 мм, D=315 мм, d=40 мм, z=160 мм;

· фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм;

· сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10902-77 4 мм, 6 мм, 10 мм, 10,5 мм;

· метчик машинный, ГОСТ 17933-72, М12-6G;

· развертка котельная машинная ГОСТ 18121-72 13 мм.

Рисунок 2 - Резец подрезной отогнутый Т15К6, ГОСТ 18880-73,B=12 мм, H=20 мм

Рисунок 3 - Сверло центровочное Т5К10, ГОСТ 14952-75 4 мм

Рисунок 4 - Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10

ГОСТ 10903-77 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 15мм, 18 мм, 20 мм, 24 мм, 28 мм

Рисунок 5 - Зенкер с коническим хвостовиком, ГОСТ 12489-71 11 мм

Рисунок 6 - Резец расточной Т15К6 ГОСТ 18883-73, В=20 мм, Н=20 мм;

Рисунок 7 - Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ 18879-73,В=16 мм, Н=25 мм

Рисунок 8 - Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73, В=10 мм, Н=16 мм

Рисунок 9 - Фреза дисковая отрезная, ГОСТ 10996-64, В=3 мм, D=315 мм, d=40 мм, z=160 мм

Рисунок 10 - Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм

Рисунок 11 - Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком, Т5К10 ГОСТ 10902-77 4 мм, 6 мм, 10 мм, 10,5 мм

Рисунок 12 - Метчик машинный, ГОСТ 17933-72, М12-6G

Рисунок 13 - Развертка котельная машинная ГОСТ 18121-72 13 мм

1.9 Расчет режима обработки и нормирования токарной операции

Под термином режимов резания понимают совокупность числовых значений глубины резания, подачи, скорости резания, геометрических параметров и стойкости режущей части инструмента, а так же силы резания, мощность и другие параметры рабочего процесса резания, от которых зависит технико-экономические показатели.

Режимы резания будут рациональными, если процесс ведется с такими значениями параметров, которые позволяют получить высокие технико-экономические показатели. [3]

Глубина резания при черновой обработке назначается исходя из необходимого снятия припуска за один рабочий ход. При получистовой обработке глубина резания назначается из условия обеспечения точности получения размеров и заданной шероховатости. [3]

Подача при получистовой обработке должна быть максимально технологически допустимой.

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования. [3]

Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке:

Глубина резания.

Подача.

Скорость резания.

010 Токарная

Наружное точение

При получистовом точении глубину резания принимаем равной:

. (8)

Обрабатываемая поверхность получается за один проход, т.е. выполняется получистовое точение с получением поверхности по 4 классу. Подачу при получистовом точении принимаем исходя из достижений требуемой шероховатости:

[3, табл.14, стр.268];

S=0,315 мм/об по стандартному ряду.

Скорость резания при точении считается по формуле:

, [3] (9)

где Сv = 317 - постоянная; x = 0,15; y = 0,2; m = 0,2 - показатели степени [3, табл.17, стр.269],

T = 60 мин - стойкость инструмента.

Поправочный коэффициент считается по формуле:

, [3] (10)

где Кмv = 1 - коэффициент, учитывающий материал заготовки, [3, табл.4, стр.263]

Кпv = 0,9 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, [3, табл.5, стр.263]

Киv = 0,8 - коэффициент, учитывающий материал инструмента, [3, табл.5, стр.263].

Подсчитаем обороты шпинделя станка:

, [3] (11)

N = 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200.

Принимаем ближайшее меньшее число: 400 об/мин.

V = 119,2 м/мин. (по расчету из вышеуказанной формулы)

Следовательно, и скорость резанья будет:

(12)

V = 144,4 м/мин (действительная расчетная скорость станка).

Сила резанья определяется по формуле:

(13)

где Ср = 40, х = 1, y = 0,75, n = 0.

Поправочный коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов и считается по формуле:

, [3 стр.271] (14)

Значения коэффициентов приведены в таблице 23 [3 стр.275]

(15)

Px = 2996 кН.

Мощность резанья рассчитывают по формуле:

Полученная мощность резанья не превышает мощность станка 16Б16А, следовательно, оборудование подобрано верно.

Нормирование

Норма штучного времени рассчитывается по формуле:

, [4] (16)

где - основное время [4]

, [4]

где l1 =0 - перебег;

l2 =120 - длина обработанной поверхности;

l3 =0 - длина врезания инструмента;

I =1 - число ходов.

ТВ - вспомогательное время.

ТТЕХ = 0,035 (ТОВ) - техническое обслуживание

ТОРГ = 0,035 (ТОВ) - организационное обслуживание.

ТОТД = 0,06 (ТОВ) - время на отдых.

, [4] (17)

где Ту. с. - время на установку и снятие.

Тз. о. - время на закрепление и открепление заготовки.

Туп. - время на управление.

Тизм. - время на измерение.

Основное время операции:

Токарная 010

Определяем вспомогательное время на выполнение операции, которое состоит из времени на установку, закрепление, открепление и снятие детали, включения станка, промера детали:

[4]

Оперативное время:

Время на техническое и организационное обслуживание устанавливаем на основании нормативов (4 - 8%) к оперативному времени:

[4]

Время перерывов составляет примерно 2,5% от оперативного времени:

[4]

Определяем штучное время обработки детали:

[4]

1.10 Кодирование конструкторской документации

Решение конструкторских и технологических задач связано с тематическим поиском и заимствованием конструкторских и технологических документов по их обозначениям, что может быть достигнуто при наличии единой системы обозначения изделий и документов и единого классификатора изделий.

Классификатор изделий и конструкторских документов машино - и приборостроения - классификатор ЕСКД - создан в качестве основы единой обезличенной классификационной системы обозначений изделий и конструкторских документов основного и вспомогательного производства.

Классификационная характеристика изделия присваивается по классификатору ЕСКД и представляет собой шестизначное число, последовательно обозначающее класс, подкласс, группу, подгруппу, вид. Структура обозначения кода классификационной характеристики представлена ниже:

ХХ

Х

Х

Х

Х

класс

подкласс

группа

подгруппа

вид

Единая структура обозначения изделия и его основного конструкторского документа установлена в ГОСТ 2.201-80 и имеет следующий вид:

ХХХХ

ХХХХХХ

ХХХ

порядковый регистрационный номер

код классификационной характеристики

код организации разработчика

Используя вышесказанное, в данном курсовом проекте была закодирована следующая основная конструкторская и технологическая документация.

Кодирование основной документации:

КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.000ВП - ведомость курсового проекта;

КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.001ПЗ - пояснительная записка;

КПЛА и УКМ.103ПК 2901.055.002 - маршрутная карта;

КПЛА и УКМ.103ПК 2901.055.003 - операционная карта;

КПЛА и УКМ.103ПК 2901.055.004 - спецификация.

Кодирование графической документации:

КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.10.001 - чертеж заготовки;

КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.10.002 - чертеж детали;

КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.10.000СБ - сборочный чертеж специального станочного приспособления.

2. Проектирование специального станочного приспособления

Станочное приспособление - это не имеющее формообразующих средств вспомогательное орудие производства, предназначенное для установления в нем заготовок с целью установления детали на металлорежущем оборудовании.

2.1 Выбор схемы базирования детали в приспособлении

Для обеспечения требуемой точности обработки необходимо установить заготовку в определенное положение относительно режущего инструмента.

Схема закрепления должна удовлетворять следующим требованиям:

1) в процессе зажима не должно нарушаться положение детали, заданное ей при базировании;

2) силы зажима должны быть достаточными, чтобы исключить возможность смещения и вибрации детали в процессе обработки;

3) силовые механизмы должны быть быстродействующими и легко управляемыми.

Как и любое твердое тело, заготовка обладает шестью степенями свободы в пространстве - линейными перемещениями по трем взаимно перпендикулярным осям и вращениями относительно этих осей. На этой основе сформулировано "правило шести точек": три - в основной установочной, две в направляющей плоскости и одна - в упорной. При выполнении этого условия заготовка лишается всех степеней свободы.

Руководствуясь этим правилом, необходимо выбрать схему базирования нашей детали для токарной операции (точение наружной поверхности) разработанного технологического процесса. Для этого необходимо выбрать схему базирования заготовки, исходя из конструкции детали и технологического процесса.

Из всех возможных схем базирования для представленной детали наилучшей является схема базирования заготовки, представленная на рисунке 14. Она обеспечивает простую конструкцию приспособления и позволяет относительно просто зафиксировать заготовку.

Рисунок 14 - Схема базирования заготовки в 3-х кулачковом патроне с механическим устройством зажима, с упором в торец

2.2 Разработка и описание конструкции приспособления

Опираясь на схему базирования (рисунок 14) технологического процесса и конструкции станка, опишем конструкцию приспособления, с помощью которого деталь будет надежно закреплена.

В соответствии с выбранной схемой базирования выбираем следующее приспособление - 3-х кулачковый патрон по ГОСТ 3890-82. Самоцентрирующиеся 3-х кулачковые токарные патроны из стали и чугуна предназначены для установки на универсальные токарные, револьверные, внутришлифовальные станки, делительные головки и различные приспособления для закрепления штучных заготовок и пруткового материала.

Все основные детали патронов изготавливаются из конструкционных, легированных термически обработанных сталей.

Обладая мощным, но чувствительным механизмом, патрон позволяет надежно крепить детали с высокой точностью их центрирования, как для выполнения высокорежимной обработки, так для более тонких работ.

2.3 Погрешность установки заготовки в приспособлении

Основное требование, предъявляемое к приспособлению, обеспечить заданную точность обработки на встроенном станке. Поэтому еще на стадии проектирования приспособления следует производить расчеты на точность.

Заданная точность будет обеспечена, если получающаяся максимальная погрешность обработки будет меньше допуска. Это значит, что для каждого выдерживаемого на операции размера должно выполняться неравенство:

,

где - допуск на размер, допуск на отклонение (от соосности, параллельности и т.п.) расположения обрабатываемой поверхности;

- максимальная результирующая погрешность обработки.

Результирующая погрешность обработки состоит из различных факторов, влияющих на погрешность обработки. Это погрешность изготовления и износа элементов станка, приспособления и инструмента, деформация приспособления и детали под действием сил резания и т.д. Каждый из этих факторов состоит из других погрешностей обработки.

Для обработки деталей в приспособлениях можно выделить следующие основные составляющие погрешности:

с - погрешность станка в ненагруженном состоянии, вызванная погрешностями изготовления и сборки его деталей и узлов и их износа;

р. п. - погрешность расположения приспособления на станке;

п. у. - погрешность расположения установочных поверхностей относительно посадочных поверхностей приспособления, которыми оно ориентируется на станке;

у - погрешность установки в приспособлении;

з - погрешность, вызываемая закреплением детали в приспособлении;

п. п. - погрешность расположения направляющих элементов для инструмента относительно установочных поверхностей приспособления;

и - погрешность инструмента, порождаемая погрешностью его изготовления;

р. и. - погрешность расположения инструмента на станке;

н - погрешность настройки, т.е. погрешность расположения инструмента относительно направляющих элементов приспособления при настройке;

д - погрешность деформации, связанная с податливостью технологической системы станок - приспособление - инструмент - деталь;

из - погрешность, вызываемая износом режущего инструмента.

Максимальная результирующая погрешность обработки определяется по формуле:

,

Где K - коэффициент, учитывающий закон распределения составляющих погрешностей, K=1,2 [6].

Следует отметить, что не всегда при выполнении операции имеют место все перечисленные выше составляющие погрешности. Чаще приходится иметь дело лишь с частью погрешностей, т.к. значения остальных настолько малы, что их влиянием можно пренебречь.

В рассматриваемой операции из размеров выделим те, точность которых влияет на приспособление: 1150,4. Допуск на этот размер =0,4 мм.

Погрешность с=0, так как влиянием погрешностей станка можно пренебречь. Погрешностями и, р. и., из, п. п,д пренебрегаем, так как они не влияют на точность рассматриваемого размера.

Погрешности р. п., н = 0, т.к. эти погрешности очень малы, мы их не учитываем.

Погрешности п. у, д = 0, так как влиянием этих погрешностей можно пренебречь.

Погрешности з=0,01, у. =0,01 мм приняты без расчета.

,

т.е. ; 0,085<0,4,

Таким образом, приспособление будет обеспечивать заданную точность обработки.

2.4 Определение величины зажимного усилия

После установки заготовки в приспособлении ее фиксируют с помощью зажимного усилия. Сила закрепления заготовки вычисляется по формуле:

,

Где Mрез=1,3 Нм - момент силы резания;

R=65 мм - радиус заготовки (R= 0,065 м);

f - коэффициент трения в местах заготовки с опорами, f = 0,35;

k - коэффициент запаса [5].

Коэффициент запаса рассчитывается по формуле:

где k1=1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовке;

k2=1,6 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструме...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.