Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Проектирование участка механического цеха с подробной разработкой технологического процесса изготовления детали "Корпус приспособления"

Проектирование участка механического цеха с подробной разработкой технологического процесса изготовления детали "Корпус приспособления"

Проектирование участка механического цеха с разработкой технологического процесса. Определение технологичности детали, видов производства и изготовления. Разработка маршрута. Выбор инструментария. Расчет основных показателей. Экономическое обоснование.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 08.06.2014
Размер файла 574,9 K
рефераты на заказ со скидкой

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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Характеристика объекта проектирования

2.Технологическая часть

2.1 Служебное назначение, условия работы детали

2.2 Анализ технологичности детали

2.3 Определение типа производства

2.4 Выбор и проектирование заготовки

2.5 Обоснование выбора метода получения заготовки

2.6 Определение методов обработки поверхностей

2.7 Определение расчет припусков аналитическим методом

2.8 Разработка технологического маршрута

2.9 Составление плана обработки

2.10 Выбор оборудования

2.11 Выбор приспособления

2.12 Выбор режущего инструмента

2.13 Выбор средств контроля

2.14 Разработка технологических операций с подбором оборудования на предприятии по заданной детали

2.15 Расчет режимов резанья аналитическим методом

2.16 Расчет норм времени

2.17 Производственная санитария и техника безопасности на данном производстве

3.Конструкторская часть

3.1 Конструкция специальной оснастки

3.2 Конструкция режущего инструмента

3.3 Конструкция приспособления

3.4 Конструкция средств контроля

4.Организационная часть

4.1 Знакомство с производством

4.2 Подготовка к технологическому процессу

4.3 Подбор технологического оборудования

4.4 Подбор приспособления к технологическому процессу

5.Экономическая часть

5.1 Обоснование номенклатуры проектируемого участка и формы организации производства

5.2 Определение потребности технологического оборудования на участке (в цехе)

5.3 Расчет количества рабочих на участке (в цехе)

5.4 Определение потребности в основных материалах

5.5 Планирование фонда заработной платы

5.6 Планирование себестоимости, цены, прибыли и рентабельности

5.7 Определение площади участка

Заключение

Список источников и литературы

Введение

Актуальность темы определяется тем, что изучается анализ служебного назначения узлов и деталей машин, рабочих чертежей, технических требований и разработки технологического чертежа; оценивается технологичность деталей и сборочных единиц; производится выбор методов получения заготовок, обосновываются методы обработки отдельных поверхностей; выбираются технологические базы, схемы базирования заготовок и установки; формируется структура технологического процесса, разрабатывается маршрут обработки, строятся операции, составляется технологическая документация; осуществляется выбор оборудования и средств технологического оснащения (СТО); выполняются расчёты режимов резания, техническое нормирование технологических операций и технико-экономический анализ вариантов операций; производится выбор технологической оснастки, режущего инструмента и средств контроля, необходимых для реализации перспективного технологического процесса; совершенствуется умение пользоваться технической литературой, справочными материалами, ГОСТами.

Выше изложенное в целом на теоретико-методологическом уровне определило проблему настоящего исследования: одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат.

Для того чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях, определили тему исследования: «Проектирование участка механического цеха с подробной разработкой технологического процесса изготовления детали «Корпус приспособления»».

Цель исследования: является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности с технологической точек зрения.

Объект исследования: деталь корпус приспособления.

Предмет исследования: проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.

На основании сформулированной темы работы можно определить задачи, которые необходимо рассмотреть в ходе обоснования эффективности реализации предложенного проекта:

• технологическая часть;

• конструкторская часть;

• экономическая часть.

1.Характеристика объекта проектирования

Проектирование технологических процессов механической обработки начинается с тщательного изучения исходных данных проектирования: сборочного и рабочего чертежей изделия с соответствующими технологическими условиями изготовления детали; чертежа исходной заготовки и размеров программного задания. Заготовку выбирают исходя из минимальной себестоимости готовой детали для заданного годового выпуска. Чем больше форма и размеры заготовки приближаются к форме и размерам готовой детали, тем дешевле она в изготовлении, а, следовательно, тем проще и ее последующая механическая обработка и меньше расход материала. Задача решается на основе минимизации суммарных затрат средств на изготовление заготовки и ее последующую обработку.

В данном дипломном проекте была поставлена задача разработки технологического процесса обработки детали с целью закрепления знаний полученных во время лекционного курса знаний. В процессе выполнения были заложены основные навыки использования справочной литературой, ГОСТами, таблицами и нормами.

2.Технологическая часть

Данная деталь изготавливается из отливки с последующей обработкой резанием. Наиболее точными поверхностями являются Ш40Н7, Ш45Н7, Ш10Н8. Самая точная поверхность - 12, 14 диаметр, выполненный по 7 квалитету.

2.1 Служебное назначение, условия работы детали

Деталь «Корпус приспособления» принимается в условиях единичного, среднесерийного производства. Объясняется это не только его высокими техническими и эксплуатационными качествами, но и прежде всего тем, что он наиболее приспособлен для крепежа детали с последующей обработкой поверхностей.

Материал АК5М ГОСТ 1583-9 - алюминиевый литейный сплав с высоким содержанием кремния и меди. Эта марка алюминия обладает высокой твердостью, средней прочностью и коррозионной стойкостью. Буква К указывает на основной легирующий элемент - кремний, а цифра 5 определяет его процентное содержание. Из остальных примесей следует отметить железо, марганец, магний, цинк и никель. Для повышения пластичности металла используется различные методы термической обработки. Отожженный сплав алюминия маркируется АК5М, нагартованный полуфабрикат - АК5Н. Из данного сплава изготавливают фасонные отливки, детали сложной формы, тянутую и сварочную проволоку.

Таблица 1 Химический состав, %

Таблица 2 Механические свойства материала

2.2 Анализ технологичности детали

Известные методики позволяют анализировать технологичность нескольких различных деталей и обладают значительной сложностью и громоздкостью. На этапе предварительной оценки технологичности для разработки структуры технологического процесса изготовления комплексной детали отсутствуют рабочие чертежи возможных аналогов и прототипов. Возникает задача сравнительной оценки технологичности всех поверхностей только одной детали. Для такой оценки берем методику определения технологичности на основе оценки различных критериев ГОСТ 14.205-83.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Эскиз технологического чертежа детали «Корпус приспособления»

2.3 Определение типа производства

Тип производства согласно ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операции за одним рабочим местом или единицей оборудования

Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций

Массовое -1

Крупносерийное - от 1 до 10

Среднесерийное - от 10 до 20

Мелкосерийное - от 20 до 40

Единичное - больше 40

Определяется расчетное количество станков для каждой операции

, (1)

где - годовой объем выпуска деталей, шт., штук;

- штучное или штучно-калькуляционное время, мин;

- действительный годовой фонд времени, ч;

- нормативный коэффициент загрузки оборудования .

Принятое число рабочих мест устанавливают округлением значений до ближайшего большего целого числа.

Далее для каждой операции вычисляют значение фактического коэффициента нагрузки.

(2)

Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле

(3)

Коэффициент закрепления операции рассчитывается по формуле

(4)

Масса детали 1,857 кг.

шт. - единичное, - коэффициент закрепления операций технологического процесса,

Расчет такта выпуска

, (5)

где - годовой фонд времени работы оборудования, ч;

- количество деталей, изготавливаемых в год.

мин.

Расчет средней производительности технологической операции

(6)

мин.

Далее рассчитываем max и min производительность технологической операции

мин,

мин.

Затем рассчитываем отклонения производительности

мин. (7)

мин. (8)

мин. (9)

мин.

мин.

2.4 Выбор и проектирование заготовки

Для изготовления детали большую роль играет выбор рационального вида исходной заготовки и способа её получения. В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются стальные и чугунные отливки, отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.

Каждый из методов содержит большое число способов получения заготовок. Так, например отливки можно получать в песчано-глинистых формах, кокиль, по выплавляемым моделям, под давлением и т. д.; поковки и штамповки - ковкой на молотах, гидравлических прессах; штамповкой на штамповочных машинах, кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах и т. д. Способ получения заготовки определяется типом производства, материалом, формой и размерами детали.

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. Для выбора формы, размеров и способа получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность ее обработки.

В условиях единичного или мелкосерийного производства наиболее экономичной является штамповка на пневматических молотах в открытом штампе. Также, исходя из материала детали (АК5М), ее конструкции, целесообразно выбрать метод получения заготовки - в условиях мелкосерийного типа производства наиболее экономичным способом изготовления является литьё по выплавляемым моделям.

Способ литья - в сырые ПГФ.

2.5 Обоснование выбора метода получения заготовки

Назначим допусков и припусков на механическую обработку отливки - корпуса приспособления (см. чертеж детали).

Исходные данные: материал алюминиевый сплав АК5М ГОСТ 1583-93, наибольший габаритный размер 200 мм, масса 1,785 кг, сложность отливки - средняя, термообработка - искусственное старение, способ литья - в сырые ПГФ из смеси влажностью от 3,5 до 4,5 % твердостью не ниже 70 единиц, машинное поточно-механизированное производство со средним техническим уровнем технологии механической обработки. Пользуясь стандартом и методическими указаниями, назначаем нормы точности отливки.

Для заданного технологического процесса, габаритного размера 200 мм и сплава АК5М (термообработка) находим интервал классов размерной точности 8-13т и согласно примечаниям принимаем 10 класс точности размеров КР 10.

Определяем степень коробления элементов отливки: основания и цилиндра отливки.

При определении степени коробления основания за высоту принимается толщина h=20мм, за длину L=200 мм; отношение h/L = 0,1.

Для отношения 0,1 с учётом разовой формы и термообработки отливки попадаем в интервал 5-8 степеней коробления и в соответствии с примечаниями принимаем 5 степень коробления СКэ = 5.

При определении степени коробления цилиндра за высоту принимается диаметр d=38 мм, за длину L=90 мм; отношение d/L = 0,42.

Для отношения 0,42 с учётом разовой формы и термообработки отливки попадаем в интервал 4-7 степеней коробления и в соответствии с примечаниями принимаем 4 степень коробления СКэ = 4.

Степень коробления отливки в целом принимается по наибольшему значению степени коробления её элемента, т.е. СК 5.

Для заданного технологического процесса, габаритного размера 200 мм и сплава АК5М (термообработка) находим интервал степеней точности поверхностей 10-17 и с учетом примечаний принимаем 13 степень точности поверхностей отливки СП 13.

Для заданного технологического процесса, номинальной массы до 10 кг и материала АК5М (термообработка) находим интервал классов точности массы 7т-14 и согласно примечаниям принимаем 10 класс точности массы отливки КМ 10.

Допуск смещения отливки определяем для наименьшей толщины стенки в плоскости разъёма формы по классу размерной точности отливки КР 10. В нашем случае наименьшая толщина стенки h = 8,5 мм (толщина ребра); стандарта для КР 10 и h =8,5 мм допуск смещения Тсм = 1,6 мм.

Таким образом, найдены основные точностные параметры отливки ступицы:

Точность отливки: 10 - 5 - 13 - 10 См. 1,8 мм ГОСТ 26645-85.

Для обрабатываемых резанием поверхностей - степени точности поверхностей отливки СП 13 определяем интервал ряда припусков 5-8, и, с учетом примечаний, принимаем 5 ряд припусков РП 5.

Последовательность определения допусков и припусков на обрабатываемые поверхности отливки приведена в таблице 3.

Таблица 3 Определение допусков, припусков и размеров отливки

Последовательность

назначения припусков

Обрабатываемые резанием поверхности отливки

А (20)

В (Ш38)

С (55)

Номинальный размер от базы до обрабатываемой поверхности, мм

20

110

55

Вид размера ВР

2

2

2

Класс точности размера КР

10

10

10

Допуск размера

2,0

3,2

2,4

Допуск формы поверхности (от коробления)

номинальный размер нормируемого участка, мм;

степень коробления элемента отливки СКэ;

допуск формы Тф, мм.

200

5

0,5

90

4

0,24

Ш65

4

0,24

Допуск смещения отливки по плоскости разъёма

Класс точности размера КР;

Наименьшая толщина стенки, мм ;

Допуск смещения Тсм, мм.

10

8,5

±0,8

10

8,5

±0,8

10

8,5

±0,8

Допуск смещения, вызванного перекосом стержня

размер наиболее тонкой стенки, формируемый с участием стержня, мм;

класс точности размера КР;

допуск смещения Тсм ст., мм.

-

-

-

13,5

9т

±0,55

-

-

-

Позиционный допуск

диаметр базовой поверхности, мм;

вид размера ВР;

класс точности размера КР;

размеры от базы, мм;

допуски То, мм;

позиционный допуск Тпоз, мм.

-

-

-

-

-

-

-

2

10

110 и 55

3,2 и 2,4

2,0

-

-

-

-

-

-

Общий допуск То.общ, мм.

3,2

5,6

3,2

Общий допуск при назначении припуска То.общ, мм.

1,6

5,6

3,2

Вид механической обработки:

Допуск размера детали от базы Тд, мм;

Отношение Тд/Тотл;

Отношение Тф.д/Тф.отл;

Вид окончательной механической обработки.

0,21

0,105

-

получистовая

0,87

0,27

-

черновая

0,74

0,308

-

черновая

Ряд припусков РП

5

5

5

Общий припуск Zобщ, мм

2,1

3,6

2,4

Размер отливки, мм

24,2

Ш 30,8

52,6

Поле допуска

±1,0

±1,6

±1,2

Сконструируем отливку и рассчитаем её размеры

Толщина стенки So в верхней части отливки равна диаметру Dту сферы, вписанной в самую массивную часть теплового узла, и составляет

Dту= So= (90-48,7)/2=20,65мм. (10)

do/So= 48,7/20,65= 2,35~2,4мм.; (11)

Lo/So = 95,4/20,65= 4,62. (12)

Это значит, что элементы прибыли примерно отвечают условиям исполнения 2 или 3. Принимаем исполнение 2, тогда

Hпр = 0,6Lo+0,5So = 0,6·95,4+0,5·20,65 = 67,57мм. (13)

Принимаем Hпр =70 мм.

Rсф=0,5d0+S0=0,5*48,7+20,65=45мм. (14)

Вычисляем номинальную массу отливки Мо, на основе построения 3D-модели и определения МЦХ. При расчете объёма отливки без применения 3D-моделирования весь объём условно разбейте на элементарные объёмы простейших геометрических тел.

Номинальную массу отливки вычисляют по формуле

Мо = (Vo·с)/1000, кг (15)

V = 658724.770552 мм3

где Vo - объём отливки, вычисленный по номинальным размерам отливки с учетом припусков и напусков, см3;

с - плотность материала отливки 2,28 г/см3.

Для заданной отливки расчетом получена масса Мо =2,28 кг.

Рассчитаем элементы литниковой системы.

Расчетный статический напор

Hp = Hст + p2/2Lo = 7+0=7,0 см. (16)

Суммарная площадь поперечного сечения питателей

. (17)

где расчетная металлоемкость формы

G = Mo + Mприбыли + Млпс = 3 кг. (18)

Выбираем один питатель с размерами оснований трапеции 25х22 мм, высотой 8 мм, скорость течения расплава в шлакоуловителе 40 см/с.

Продолжительность заливки формы

= 10,38 с. (19)

Площадь шлакоуловителя

2,15 см2. (20)

Размеры оснований трапеции 20х16 мм, высота 12 мм. Сечение стояка 3,1 см2,

2 см = 20 мм.

Определение стоимости отливки

Определим оптовую цену 1т отливок 2 группы сложности массой Мо=2,28 кг из ЛК5М М1=2,155 кг; Ц1 = 491 руб./т, М2=2,5 кг; Ц2=482 руб./т.

руб./т.

По таблице 2.5 [3] определим величину коэффициента расчета оптовых цен Кц для отливок из АК5М (Кц= 1,015) и оптовую цену 1т отливок из АК5М

ЦОПТ = Цх · Кц = 487,74 ·1,015 = 495,05 руб/т.

Установим по таблице 1.1 прейскуранта базовые значения точностных характеристик стальной отливки второй группы сложности с наибольшим габаритным размером до 200мм: класс точности размеров 11, класс точности массы 11. Отливка "Корпус" имеет класс размерной точности 11, класс точности массы 11т. По таблице 1.1, определим величину доплат к оптовой цене за точность размеров и точность массы, отличные от базовых значений:

kтр= 0, kтм= +0,025.

По таблице 1.2 для алюминиевой отливки массой 2,28 кг базовая толщина стенки составляет 11 мм, фактическая средняя толщина стенок отливки больше базовой, поэтому доплату за тонкостенность не назначаем, т.е. ks=0.

По таблице 1.7 определим группу серийности отливок массой 2,28 кг при Nг=200 шт./год: имеем 8 группу.

По таблице 1.8 рассчитаем величину доплат для 8 группы серийности- kc=0,18.

По таблице 1.10 найдем величину доплат за термическую обработку и очистку отливок

Цто = 40 руб./т, Цо = 8 руб./т.

Определим оптовую цену 1т отливок массой Мо=2,28 кг заданных потребительских свойств

(21)

СОПТ = 495,05·(1+0+0,025+0+0,18)+40+8 =644,53 руб./т.

Рассчитаем стоимость отливки

= 7,29 руб.

Определите фактическую стоимость отливки

Сотл.факт= Сотл.·kинфл.,= 7,29·50=364,44 руб.

2.6 Определение методов обработки поверхностей

Оптимальный способ обработки поверхностей детали означает, что удалось отыскать технологический переход. Таким образом, это является началом поиска структуры технологической операции, а затем и всего технологического процесса.

Применяют табличный, расчетный и таблично - расчетный методы выбора способа обработки поверхностей.

Табличным методом пользуются для быстрых ориентировочных решений, а также для выбора способов обработки поверхностей с невысокими технологическими требованиями.

Для более точных поверхностей рекомендуется использовать таблично - расчетный метод, основанный на определении уточнения.

При разработке маршрута обработки детали типа «Корпус приспособления» следует учитывать, что в первую очередь обрабатываются поверхности, являющиеся основными базирующими поверхностями. Далее обрабатываются поверхности, на которых могут быть обнаружены дефекты заготовки и поверхности в последовательности их точности и качества. Наиболее экономичным методом обработки поверхности 18 является расточная обработка. Возможность такого варианта обработки необходимо проверить расчетом уточнений таблицы 5.

Таблица5 Методы обработки поверхностей детали поверхности 19

№

поверхности

Точность размера поверхности

Шероховатость поверхности Ra, мкм

Точность формы, мм

8

Растачивание черновое

Е1 =

3,2

0,8

Растачивание чистовое

Е2 =

0,8

0,02

2.7 Определение расчета припусков аналитическим методом

Величина припуска влияет на себестоимость изготовления детали. При увеличенном припуске повышаются затраты труда, расход материала и другие производственные расходы, а при уменьшенном приходится повышать точность заготовки, что также увеличивает стоимость изготовления детали.

Для получения деталей более высокого качества необходимо при каждом технологическом переходе механической обработки заготовки предусматривать производственные погрешности, характеризующие отклонения размеров, геометрические отклонения формы и поверхности, микронеровности, отклонения расположения поверхностей. Все эти отклонения должны находиться в пределах поля допуска на размер поверхности заготовки.

Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки заготовки [14].

Выполняя расчет припусков и операционных размеров результаты сводим в таблицу 6.

Расчет производим для поверхности 8, Ш40 +0,025, которая для поверхностей тел вращения (наружных и внутренних):

, (22)

где -высота микронеровностей поверхности, оставшихся при выполнении

предшествующего технологического перехода, мкм;

- глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;

- суммарные отклонения расположения, возникшие на предшествующем технологическом переходе, мкм;

- величина погрешностей установки заготовки при выполняемом технологическом переходе, мкм.

Максимальный припуск для поверхностей типа тел вращения

, (23)

где - допуск на размер на предшествующем переходе, мм;

- допуск на размер на выполняемом переходе, мм.

Расчет промежуточных размеров для выполнения каждого перехода

устанавливаем (таблица 6) из условия выбора переходов - маршрут обработки детали типа «Корпус приспособления»:

а)черновое растачивание;

б)чистовое растачивание.

Вся указанная обработка выполняется в тисках поворотных с пневмозажимом.

Заносим маршрут обработки в графу 1 таблицы 6.

Данные для заполнения граф 2,3 для отливки взяты из [6. стр.185.таб.2, стр.245. таб.47, стр.8, таб.4].

Расчет отклонения поверхности

Величину пространственных отклонений для заготовки из отливки при обработке в тисках с пневмозажимом определяется [cтр. 187 таб. 18]

; (24)

мкм; (25)

мкм. (26)

Черновое растачивание

величину пространственных отклонений определяем по формуле

мкм. (27)

Чистовое растачивание

мкм

Расчет минимальных припусков на ш40мм размер для каждого перехода производится по следующим формулам

черновое растачивание: 2Zmin = 2(240+250+500)=1980 мкм;

чистовое растачивание: 2Zmin = 2(50+50+30)=260 мкм.

Расчетные значения припусков заносим в графу 6 таблицы 6.

Расчет наименьших предельных расчетных размеров по технологическим переходам производим, складывая значения наименьших предельных размеров, соответствующих предшествующему технологическому переходу, с величиной припуска на выполняемый переход

ш40мм+0,26=40,26 мм,

ш40,26мм+1,98=42,382мм.

Наименьшие расчетные размеры заносим в графу 7 таблицы

Наименьшие предельные размеры (округленные) заносим в графу 9 таблицы 6.

Расчет наибольших расчетных размеров по технологическим переходам производится

ш40мм+0,12=40,12 мм,

ш40,26мм+0,4=40,66 мм,

ш42,4мм+1,9=44,3 мм.

Полученные данные заносим в графу 10 таблицы 4.

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим, вписывая соответствующие числовые значения наибольших и наименьших предельных размеров.

Максимальный припуск

ш40,66мм-40,1=0,56 мм,

ш44,3м-40,66=3,24 мм.

Минимальный припуск

ш40,15мм-40,04=0,11 мм,

ш42,3мм-40,15=2,15 мм.

Результаты расчетов заносим в графу 11 и 12 таблицы 6.

Таблица 6 Результаты расчета припусков на обработку поверхности 8 Ф

Маршрут обработки поверхности 8 ш 40мм

Элементы припуска, мкм

Расчетные величины

Допуск на

выполн. размера Тз

Принятые (округл) размеры заготовки по перех., мм.

Предельный припуск, мкм

Тд

R2

T

припуск

zi, мкм

минимальный

ш

наим.

наиб.

Zmax

Zmin

отливка

240

250

500

-

-

40,382

1900

40,3

44,3

-

-

точение черновое

50

50

30

0

1980

40,26

400

40,2

40,66

3,24

2,15

точение чистовое

25

25

1,2

0

260

40

120

40

40,12

0,56

0,11

2.8 Разработка технологического маршрута

В проектируемом технологическом процессе предлагается проводить фрезерование двух выборок, сверление отверстий и нарезание резьбы на одном станке типа многоцелевой сверлильно - фрезерно-расточный станок модели ИР 500 ПМ1Ф4М. В базовом технологическом процессе фрезерование выступов, сверление и нарезание резьбы производим на фрезерном и координатно-расточном станках. Это очень трудоемкая операция, так как деталь устанавливается в тиски поворотные с пневмозажимом.

В спроектированном технологическом процессе на станке ИР 500 ПМ1Ф4М за один установ возможно выполнить отверстия, фаски, нарезать резьбу, фрезеровать начисто выступы концевой фрезой. Технические данные станка позволяют выполнить эту операцию. В предложенном технологическом процессе обработка поверхностей проводится окончательно и быстро за один установ.

Станок с ЧПУ является автоматом с гибкой связью, работой которого управляет специальное электронное устройство. Программа обработки детали на таких станках записывается в числовой форме на программоноситель и реализуется с помощью системы числового программного управления станком. При этом точность задания размеров зависит не от свойств программоносителя, а только от разрешающей способности системы ЧПУ и станка.

Станки с ЧПУ широко используются в условиях мелкосерийного производства, позволяя автоматизировать механическую обработку малых партий деталей любой сложности. При этом увеличивается производительность, сокращается объем и сроки подготовки производства, снижается себестоимость изготовления деталей. На основание отечественного и зарубежного опыта работы станков с ЧПУ установлено, что экономия на трудозатратах достигает 25…80 %. Один станок с ЧПУ заменяет от 3 до 8 обычных станков с ручным управлением. Увеличивается доля машинного времени и повышается производительность труда до 50 %. Сроки подготовки производства сокращаются на 50 %, а общая длительность изготовления деталей на 50…60 %. Точность изготовления в отдельных случаях возрастает в несколько раз, количество отдельных операций уменьшается в 4 - 8 раз.

Наряду с преимуществами станки с ЧПУ стоят дорого, и подготовка числовой программы требует значительных средств и времени. Поэтому рентабельность применения этих станков зависит от многих факторов:

а)обоснованного выбора модели станка;

б)рациональный отбор номенклатуры деталей, подлежащих обработки на станке (сложность комплексной детали);

в)проектирование рациональных групповых технологических процессов обработки деталей;

г)разработка управляющих программ производительными и экономичными методами;

д)правильной организации обслуживания станков с ЧПУ.

Составив эти требования с возможностью производства, для которого рекомендуется применение данного технологического процесса, конструкцией детали и видов производства делается такой выбор, что применяя станки с ЧПУ на сверлильно-фрезерно- расточных операциях будут использованы все достоинства применения таких станков. Исходя из имеющихся на производстве станков и габаритов детали будем использовать следующие станки: многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточный станок модели ИР 500 ПМ1Ф4М.

Использование такого вида оборудования позволяет произвести обработку технологического процесса с меньшей затратой времени и улучшение качества продукции.

Таблица 7 Маршрут предлагаемого технологического процесса обработки детали типа «Корпус приспособления»

№ п/п

Наименование операции

Содержание операции

005

Заготовительная

Получить заготовку на складе

010

Фрезерная с ЧПУ

Черновое и чистовое фрезерование

поверхности: 3,4,5,6

015

Фрезерная с ЧПУ

Фрезерование черновое и чистовое поверхности:

7,8,9,10

020

слесарная

Притупить острые кромки

025

контрольная

Проконтролировать выполненный размер

030

Фрезерно-расточная с ЧПУ

Расточить предварительно и окончательно поверхности 1,2,11,12,13,14,15

035

Фрезерно-расточная с ЧПУ

Сверлить окончательно поверхности

16,17,20

Нарезать резьбу поверхности 16,17,20

Сверлить предварительно поверхности 18,19, развернуть окончательно поверхности 18,19.

040

слесарная

Притупить острые кромки

045

контрольная

Проконтролировать выполненный размер

2.9 Составление плана обработки

Процесс механической обработки должен укладываться в следующие этапы.

1.Обработка поверхностей, образующих установочные базы для всех последующих операций.

2.Черновая обработка основных поверхностей детали.

3.Чистовая обработка основных поверхностей детали.

4.Черновая и чистовая обработка второстепенных поверхностей детали.

5.Термическая обработка детали, если она предусмотрена чертежом и техническими требованиями.

6.Выполнение второстепенных операций, связанных с термической обработкой.

7.Выполнение отделочных операций основных поверхностей.

8.Выполнение доводочных операций основных поверхностей.

2.10 Выбор оборудования

При выборе оборудования необходимо учитывать.

1. Характер производства - единичный тип производства.

2. Метод достижения заданной точности при обработке.

3. Качество получаемой поверхности.

4. Удобство управления и обслуживания станка.

5. Техническая характеристика станка и соответствие габаритных размеров детали установленных по схеме обработки.

6. Стоимость станка.

7. Возможность оснащения станка высоко производительными приспособлениями.

8. Возможность работы на оптимальных режимах резания.

9. Соответствие станка по мощности.

10. Необходимость использования имеющихся станков.

11. Наименьшая себестоимость обработки.

2.11 Выбор приспособления

Для установки заготовки в станках, т.е. базирования заготовки и ее закрепления применяются станочные приспособления.

2.12 Выбор режущего инструмента

Выбор режущего инструмента определяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точности обработки и качество обрабатываемой поверхности. Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для производства труда и снижение себестоимости обработки. В серийном типе производства в основном применяется стандартный режущий инструмент и реже специальный.

Количество и вид режущего инструмента определяется по технологическому маршруту.

В качестве режущего инструмента применяются резцы с механическим креплением твердосплавных пластин. Фрезы и сверла из быстрорежущей стали. Это позволяет производить обработку с оптимальными режимами резания.

Для изготовления лезвийных инструментов в настоящее время используют инструментальные стали, твердые сплавы, минералокерамику и поликристаллические сверхтвердые синтетические материалы на основе нитрида бора (эльбора) и синтетического алмаза.

В нашем случае обрабатывается алюминиевый сплав АК5М5. Целесообразно применить марку твердого сплава ВК8 или быстрорежущий материал Р18,Р6М5.

2.13 Выбор средств контроля

Для осуществления контроля размеров, форм и расположения поверхностей детали, указанных на чертеже, выбираем средства измерения, представленные в таблице 8.

Таблица 8 Таблица выбора оборудования и режущего инструмента по маршруту обработки детали «Корпус приспособления»

№ и наименование

операции

Наименование

и модель станка

Наименование приспособления

Наименование инструмента

Наименование измерительного средства

005 заготовительная

отливка

Штангенциркуль Шц-I-250

ГОСТ166-80

010 Фрезерная с ЧПУ

Многоцелевой сверлильно - фрезерно-расточный станок модели ИР 500 ПМ1Ф4М

Поворотные пневматические тиски

Фреза торцовая с механическим креплением пластин ВК8 КНТ-16,

Концевая фреза Ш13 Р6М5; Ш30 мм ГОСТ 18372-73

Штангенциркуль Шц-I-250

ГОСТ166-80

Угломер тип

2-2 ГОСТ 5378-88

015 Фрезерная с ЧПУ

020 слесарная

Слесарный верстак Н2.07.000

Тиски

Шлифовальная головка ГОСТ 2447-82

ПШМ ИП2020 ГОСТ 2448-82

025

контрольная

Контрольный стол

ГОСТ 10905-86

Образцы шероховатости ГОСТ9378-93

Угломер тип 2-2 ГОСТ 5378-88

Штангенциркуль

Шц-I-250

ГОСТ166-80

030 Фрезерно- расточная с ЧПУ

Многоцелевой сверлильно - фрезерно-расточный станок модели ИР 500 ПМ1Ф4М

Поворотные пневматические тиски

Расточной резец PDJNR2020-R015, пластина DNMG1504MV

фирмы SANDVIK

Штангенциркуль Шц-I-250

ГОСТ166-80

Штангенглубиномер ШГ 0-160 ГОСТ 162-80, нутромер 18-50 ГОСТ 868-82

035 Фрезерно - расточная с ЧПУ

Многоцелевой сверлильно - фрезерно-расточный станок модели ИР 500 ПМ1Ф4М

Поворотные пневматические тиски

Сверло Р6М5 Ш6,75 мм ГОСТ 2034-80,

Сверло Р6М5 Ш9,2мм ГОСТ 2034-80,

Сверло Р6М5 Ш3,3 мм ГОСТ 2034-80,

Развертка Ш10Н8 ГОСТ 28321-89

Фреза резьбовая монолитная твердосплавная М8х1,25 R217.15-080125АС16Н

Фреза резьбовая монолитная твердосплавная М4х0,5 R217.15-040050АС16Н

Калибр пробка Ш6,75Н14; Ш10Н8; Ш3,3; Ш9,2

ГОСТ1777-82

Калибр пробка резьбовая М8х1,25 - 7Н ГОСТ 24997-81,

Калибр пробка резьбовая М4х0,5 - 7Н ГОСТ 24997-81.

040 слесарная

Слесарный верстак Н2.07.000

Тиски

Шлифовальная головка ГОСТ 2447-82

ПШМ ИП2020 ГОСТ 2448-82

045

контрольная

Контрольный стол

ГОСТ 10905-86

Образцы шероховатости ГОСТ9378-93

Угломер тип 2-2 ГОСТ 5378-88,

Калибр пробка резьбовая М4х0,5 - 7Н ГОСТ 24997-81,

Калибр пробка резьбовая М8х1,25 - 7Н.

Штангенциркуль

Шц-I-250

ГОСТ166-80

Калибр пробка Ш6,75Н14; Ш10Н8; Ш3,3; Ш9,2

ГОСТ1777-82.

2.14 Разработка технологических операций с подбором оборудования на предприятии по заданной детали

Набор частей технологической операции: переходов, установов, позиций - и последовательность выполнения этих частей технологической операции и операций составляет сущность структуры ТП.

Согласно теоретической механике требуемое положение твердого тела (заготовки) относительно выбранной системы координат достигается наложением геометрических связей, лишающих тело трех перемещений вдоль осей XYZ и трех поворотов вокруг этих осей, т.е. тело становится неподвижным в системе координат OXYZ. Каждая опорная точка, т.е. точка, символизирующая одну из связей заготовки с выбранной системой координат, лишает заготовку только одной степени свободы. Следовательно, для базирования заготовки, т.е. придания ей вполне определенного (однозначного) положения в приспособлении, необходимо и достаточно наличие шести опорных точек, лишающих заготовку шести степеней свободы (правило шести точек).

При базировании заготовки в приспособлении необходимо совместить системы координат, построенных на вспомогательных базах приспособления и основных технологических базах заготовки. Схема расположения опорных точек на базах заготовки называется схемой базирования.

На первой операции базы являются необработанными - черновыми. В связи с тем, что точность необработанных поверхностей, выполняющих функции черновых технологических баз, всегда ниже точности обработанных поверхностей, а шероховатость выше, черновые базы должны использоваться только один раз на первой установке.

Таблица 9 Маршрут заводского технологического процесса обработки детали типа «Корпус приспособления»

№ п/п

Наименование операции

Содержание операции

005

контрольная

010

Фрезерная с ЧПУ

Черновое и чистовое фрезерование

поверхности: 3,4,5,6

015

слесарная

Притупить острые кромки

020

Фрезерная с ЧПУ

Фрезерование черновое и чистовое поверхности:

7,8,9,10

025

слесарная

Притупить острые кромки

020

сверлильная

Сверлить, расточить предварительно и окончательно поверхности 15,24,25,26,28,30.

025

слесарная

Притупить острые кромки

030

контрольная

Проконтролировать выполненный размер

035

Координатно-расточная с ЧПУ

Растачивание черновое и чистовое поверхности:

1,2,11,12,13,14,15

040

слесарная

Притупить острые кромки

045

контрольная

Проконтролировать выполненный размер

050

Координатно-расточная с ЧПУ

Сверлить, зенкеровать и дать направление 1 метчиком поверхности:

16,17,18,19,20

055

слесарная

Притупить острые кромки

Нарезать резьбу на поверхности:

16,17,20

060

контрольная

Проконтролировать выполненный размер

2.15 Расчет режимов резания аналитическим методом

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

Операция 010

Фрезерование паза поверхности 6, концевая фреза Р6М5 Ф12мм, Z=3

Оборудование: Многоцелевой сверлильно - фрезерно-расточный станок модели ИР 500 ПМ1Ф4М;

Приспособление: поворотные пневматические тиски;

Глубина фрезерования t = 1мм (окончательно).

Ширина фрезерования В = 7 мм.

Подача Sz = 0.03 мм/об.

S0 = Sz Ч Z = 0.03 Ч 3 = 0.09 мм/об. (28)

1. Скорость резания

, (29)

Сv = 46.7; g = 0.45; x = 0.5; y = 0.5; u = 0.1; p = 0.1; m = 0.33; T = 80; Kv = 1.

2. Частота вращения

Размещено на http://www.allbest.ru/

(30)

3. Сила резания

Размещено на http://www.allbest.ru/

(31)

Сp = 68.2; x = 0.86; y = 0.72; u = 1.0; g = 0.86; w = 0; n = 1.0; Kmp = 1.

4. Крутящий момент

Размещено на http://www.allbest.ru/

(32)

5. Мощность резания

Размещено на http://www.allbest.ru/

(33)

6. Машинное время

Размещено на http://www.allbest.ru/

(34)

Расчет режимов резания сводим в таблицу 10.

Таблица 10 Режимы резания обработки детали «Корпус приспособления»

№

операции

№

перехода

№

поверхности

оборудование

модель

Режущий

инструмент

Режимы резания

t

мм

S

мм/об

V

м/мин

n

мин-1

То

мин

010

1

4

ИР 500 ПМ1Ф4М

Фреза торцовая с механическим креплением пластин ВК8 КНТ-16

2,1

0,09

100

2500

2,13

2

3

2,1

0,09

100

2500

1,15

3

5

Концевая фреза Р6М5 Т15К6 ГОСТ 18372-73

1

0,09

101,4

2613

0,23

4

6

1

0,09

101,4

2613

0,23

015

1

7

ИР 500 ПМ1Ф4М

Концевая фреза Ш13 Р6М5 ГОСТ 18372-73

6,5

0,09

100

1400

1,17

3

9

6,5

0,09

100

1400

1,17

2

9

Концевая фреза Ш30 Р6М5 ГОСТ 18372-73

15

0,09

100

1400

2,3

4

10

15

0,09

100

1400

2,3

030

1

1

Расточной резец PDJNR2020-R015, пластина DNMG1504MV

фирмы SANDVIK

1,5

0,3

98

900

1,3

2

11

1,5

0,3

98

900

5,78

3

12

1,5

0,3

98

900

1,78

4

13

1

0,3

95

850

0,52

5

2

1,5

0,3

98

900

0,67

6

11

0,5

0,3

98

900

0,78

7

14

1,5

0,3

98

900

1,78

8

15

1

0,3

95

850

0,52

035

1,2

16,17

ИР 500 ПМ1Ф4М

Сверло Р6М5 Ш6,25 мм ГОСТ 2034-80

3,125

0,2

60

250

1,16

3,4

18,19

Сверло Р6М5 Ш9,2 мм ГОСТ 2034-80

4,6

0,25

65

220

1,65

5

20

Сверло Р6М5 Ш3,5 мм ГОСТ 2034-80

1,75

0,1

40

600

1,1

6,7

16,17

Фреза резьбовая монолитная твердосплавная М8х1,25 R217.15-080125АС16Н

1,25

0,03

18

400

1,36

8,9

18,19

Развертка Ш10Н8 ГОСТ 28321-89

0,4

0,02

20

500

1,42

10

20

Фреза резьбовая монолитная твердосплавная М4х0,5R217.15-040050АС16Н

0,5

0,03

22

600

2,1

2.16 Расчет норм времени

Под техническим нормированием понимается установление нормы времени на выполнение определенной работы [13]. Техническая норма времени, определяющая затраты времени на обработку, служит основой для оплаты работы, калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических норм времени рассчитываются длительность производственного цикла, необходимое количество станков, инструментов и рабочих, определяется производственная мощность цехов или участков. Норма времени является одним из основных факторов для оценки совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного варианта обработки заготовки.

В серийном производстве определяется норма штучно - калькуляционного времени tш-к.

tш-к = , (35)

tшт = tо + tв + t об+ t от , (36)

где Тп-з - подготовительно - заключительное время, определяемое на партию деталей, мин;

tо - основное время, для станков с ЧПУ равно времени обработки заготовки на всех переходах данной операции, т. е. времени цикла Тцикла в мин;

tв - вспом...

Страница:


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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены